Un híbrido de batería y turbina de gas ayudará a California a aprovechar más renovables

El 23 de marzo, exactamente a las 11:19 de la mañana, la producción combinada de los numerosos paneles solares y parques eólicos de California suministró brevemente el 49,2% de la demanda de energía del estado por primera vez. El récord fue un buen presagio para el estado más poblado de EE.UU., que se está esforzando para que la mitad de su consumo de electricidad provenga de fuentes renovables en 2030.

Pero este objetivo loable viene con algunos obstáculos. Los clientes quieren electricidad permanentemente, pero el viento se puede debilitar, incluso en California, el sol puede esconderse detrás de una nube. “No siempre es posible satisfacer la demanda total con renovables,” dice Selma Kivran, Gerente General de Aeroderivados de GE Power Services. “Se necesita algo más para llenar el hueco.”

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Sin baterías a escala de red para cubrir los huecos de suministro (las baterías siguen siendo caras y de uso limitado), las turbinas de gas natural pueden acelerar rápidamente y cubrir los huecos cuando las energías renovables caen. Pero incluso los máquinas más rápidas tardan varios minutos en alcanzar la potencia máxima, obligando a los operadores a hacerlas funcionar a carga mínima para mantenerlas listas, quemando gas y desgastando más las máquinas. “Esta es una combustión ineficiente que necesita combustible adicional, cuesta dinero y genera emisiones de efecto invernadero innecesarias,” dice Kivran. “No es lo ideal, ni la única solución posible.

Es por eso que Kivran y sus colegas de GE Energy Connections decidieron coger turbinas y baterías y empaquetarlas juntas en un paquete único y eficiente con un sofisticado software de gestión de la energía. Con este sistema híbrido, la turbina puede apagarse, y la batería responderá instantáneamente. Southern California Edison (SCE) está desplegando la solución – la primera de su tipo en el mundo – en dos sitios cerca de Los Ángeles. “La batería es rápida y limpia y la turbina puede dar la potencia que se necesite. Es una energía fiable porque siempre está ahí, y también se consiguen beneficios ambientales,” dice Mirko Molinari, Gerente General de Grid Solutions de GE Energy Connections.

El híbrido está compuesto por la turbina de gas LM6000 de GE, que puede alcanzar los 50 MW en sólo 5 minutos, y una batería de 10 MW de celdas de iones de litio que dura hasta 30 minutos. Cuando la energía de salida de un parque eólico cae, la batería puede funcionar inmediatamente y darle a la turbina el tiempo para arrancar sin generar una interrupción en la red.

Los ingenieros de GE desarrollaron un software que permite a la empresa administrar de la manera más óptima la rapidez con la que se descarga la batería y la rapidez con que la turbina necesita ponerse en marcha. “Cualquiera puede poner una batería junto a una turbina”, dice Molinari. “La magia está en integrar los controles.

Además de luchar contra la inestabilidad de la producción de energía renovable, la solución podría ser útil para combatir la temida curva de demanda California, apodada curva pato, que describe la fuerte diferencia entre la oferta de energía y la demanda después de que el sol y los abundantes paneles solares dejan de producir electricidad. “Esta solución es escalable,” dice Kivran. “Dado que su diseño es modular, no hay razón por la que no pudiéramos ir a 100 MW o más.”