Aquí tenemos que definir dos conceptos: generación y almacenamiento de electricidad detrás del medidor, independiente de la red de distribución. Tradicionalmente, la energía primaria se almacena en empresas y edificios como energía química de los combustibles fósiles en estanques. Cuando hay demanda eléctrica, estos se usan en un generador (gen-set), cuyo proceso de conversión produce un tercio de energía eléctrica y dos tercios de energía térmica residual (es decir, la eficiencia es de un 33%).
Si se tiene acceso a paneles fotovoltaicos para autoconsumo o a compras en el mercado eléctrico spot, existe la alternativa de almacenar energía eléctrica transformándola en energía electroquímica mediante baterías. En estos sistemas se guardan iones como litio, sodio o sulfatos, tecnología denominada BESS (Battery Energy Storage System). Durante la carga y descarga de una batería (en la que los iones se tienen que mover entre el ánodo y el cátodo de la batería), parte de la energía se transforma en calor y hay una pérdida gradual durante el almacenamiento. Por ello, la eficiencia real de estos sistemas se encuentra entre un 75% y un 85%, dependiendo de la tecnología y sus condiciones de operación.
¿Podrán las BESS reemplazar los generadores Diesel tradicionales para Generación y Almacenamiento detrás del medidor?
La decisión técnico-económica depende de la aplicación específica. Almacenar diésel en un estanque y usar un generador es una solución de bajo costo y alta confiabilidad, aunque con impactos ambientales. Por esto, los sistemas tradicionales de respaldo en edificios e industrias se han basado históricamente en esta tecnología. En cambio, hoy es posible almacenar electricidad económicamente mediante BESS en períodos de menor costo —como horas de alta generación solar— y utilizarla luego en momentos de mayor demanda o precios elevados, siendo un caso de negocio atractivo.
Más que competir, los generadores convencionales y los sistemas BESS son soluciones complementarias, según los requerimientos de potencia, duración del respaldo, costos y objetivos ambientales. La energía puede almacenarse mediante distintas tecnologías para optimizar costos y características técnicas, de donde surge el concepto de sistemas híbridos. Un ejemplo de sistemas híbridos son los sistemas de propulsión eléctrica marina de cero emisiones: para entregar gran potencia inicial instantánea usan supercondensadores; en maniobras de puerto emplean baterías electroquímicas, y en navegación usan celdas de combustible de hidrógeno para generar la electricidad para los motores eléctricos.
Más allá de la tecnología, es fundamental una gestión inteligente de la energía en el tiempo, evitando períodos de mayor demanda o costo más elevado. Para aumentar la eficiencia también es necesario integrar los distintos usos, recordando que la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma. Por ejemplo, si en un generador diésel se pueden aprovechar los dos tercios de energía térmica residual para algún proceso térmico industrial, se logra utilizar un alto porcentaje de la energía química del combustible (esto se denomina cogeneración).
Para entregar un respaldo eléctrico detrás del medidor, lo primero es sincerar el aspecto ambiental. Si la emisión de gases de efecto invernadero no tiene penalización alguna, como ocurre en la realidad chilena, la decisión estará dominada por criterios económicos y de confiabilidad operacional. Un análisis técnico-económico permitirá determinar la alternativa óptima, considerando que el costo final se compone de la inversión inicial (CAPEX) y los costos de operación (OPEX), donde influyen la energía, las mantenciones y los costos financieros.
El primer paso debe ser implementar medidas de eficiencia energética. Estas inversiones inteligentes reducen costos operativos y permiten dimensionar adecuadamente las necesidades reales de generación y respaldo eléctrico. Los sistemas fósiles se fabrican a gran escala y cuentan con décadas de desarrollo, presentando altos niveles de confiabilidad operacional.
En los sistemas BESS, será relevante evaluar la futura disponibilidad de baterías de segunda vida. En vehículos eléctricos se define arbitrariamente que las baterías se reemplacen al alcanzar el 80% de su capacidad inicial, aunque conservan una capacidad útil importante para aplicaciones estacionarias. Adquirir esa capacidad remanente a un costo adecuado podría modificar significativamente la evaluación económica de estos sistemas de respaldo.