27.08.2022 - 21:40
Les energies renovables van prenent com més va més importància. La variabilitat de les renovables, uns dels problemes que s’indicava en un principi, s’ha pogut gestionar millor que no es pensava. Els experts indiquen que es pot arribar a un 70% de generació renovable mantenint les xarxes actuals. Però arribats a aquest punt, es fa evident la necessitat d’emmagatzemar energia. Les companyies elèctriques comencen a instal·lar grans bateries. I els usuaris particulars van optant per instal·lar-ne a casa per acumular els excedents solars, cosa que obre un ventall de possibilitats. Una vegada tenim aquests milers de bateries a les llars, per què no les unim virtualment per formar una gran bateria comunitària i compartir l’electricitat que no necessitem? Tot seguit us expliquem la revolució que es va covant a poc a poc i que pot permetre els ciutadans de participar, influir i condicionar el mercat elèctric: les centrals elèctriques virtuals. De passada, aclarirem les confusions relacionades amb les bateries.
Tesla, Califòrnia i Austràlia, els grans referents fins ara
El 2017, Tesla instal·là a Austràlia una bateria de 129 MWh de capacitat i 100 MW de potència. Una mida extraordinària per a l’època. L’objectiu era d’acumular electricitat renovable i proporcionar-la durant una hora, com a màxim, a 30.000 habitatges que tenien talls recurrents. Però ací començaren les coses interessants. Per a sorpresa de tothom, la bateria complia l’objectiu millor que no creien. Tant és així, que es va haver de renegociar el contracte a la baixa, perquè produïa massa beneficis econòmics. Fou la primera lliçó apresa: les bateries són l’eina més bona per a coses com ara compensar les fluctuacions de la freqüència de la xarxa general. Ràpidament, s’entrà en una segona fase: substituir centrals de pic, les encarregades de produir electricitat durant les hores de més demanda.
Amb el tancament de la central nuclear de San Onofre, al sud de Califòrnia, de 2.200 MW de potència, es va fer un concurs per a trobar-ne un substitut que actués com a central de pic. L’opció tradicional era una central de gas. Tanmateix, va guanyar una bateria de 400 MWh de capacitat i 100 MW de potència. Inaugurada tot just començat el 2021, proporciona electricitat durant intervals de fins a quatre hores seguides, la durada estàndard del període de màxima demanda. El “sistema d’emmagatzematge d’energia de la bateria dels Alamitos”, com s’anomena, fou una fita històrica a Califòrnia: s’obria la porta al fet que la combinació de renovables i bateries guanyessin econòmicament i en prestacions a una central de gas fòssil tradicional, cosa que mostrava el camí per a tancar-les. Una volta comprovada la viabilitat, la distribuïdora de la zona (Southern California Edison) hi ha incorporat més bateries amb l’objectiu d’arribar a 2.000 MW.
Les centrals elèctriques virtuals
Hi ha tres derivades més. Per una banda, hi ha tot el programari de gestió de les grans bateries en coordinació amb la xarxa general i el mercat elèctric. Tesla i més companyies han vist el potencial de participar en les subhastes de venda d’electricitat (el trading en anglès), tant per a estabilitzar la xarxa com per a proporcionar potència. La segona és que, en compte de fer una gran bateria en un únic lloc, es poden fer bateries molt més petites i repartir-les pertot, a prop d’on hi ha el consum. Hi ha hagut uns quants projectes en què les companyies elèctriques han preferit d’instal·lar bateries a les llars dels clients, en compte de fer una gran bateria. Com ara a Vermont (Nova Anglaterra, EUA), on la companyia elèctrica de la zona ha repartit 4.000 bateries residencials, amb les quals s’estalvien tres milions de dòlars l’any. Aquesta opció pot oferir avantatges en aquells casos en què la xarxa representi un coll d’ampolla, és a dir, quan, tot i tenir prou generació, els cables de la xarxa no permeten de fer-la arribar a les llars amb prou qualitat. Amb multitud de bateries pertot, es pot compartir electricitat dins el coll d’ampolla. Aquesta combinació de bateries petites per a formar una de més gran s’anomena “central elèctrica virtual” (en anglès, VPP, per “virtual power plant”).
La tercera derivada són les bateries que han comprat els consumidors com a complement de plaques solars, independentment de les necessitats de la xarxa o de les companyies elèctriques. Les eines de control de les bateries desenvolupades per als casos anteriors es poden aplicar directament a la nostra bateria de casa. Dit i fet, Tesla ha estat una de les primeres a fer una central virtual al sud de Califòrnia. Els compradors de les seves bateries residencials (Powerwall) poden participar-hi voluntàriament amb una app. A les llars de la zona hi ha 50.000 Powerwalls instal·lades, amb una capacitat total agregada de 500 MWh. Els participants cedeixen la gestió d’una part de la seva bateria (en trien el percentatge) a Tesla i a la companyia elèctrica, que podran fer-ne ús per estabilitzar la xarxa en moments d’emergència i evitar apagades. A canvi, rebran dos dòlars per kWh emprat, entre deu dòlars i seixanta per incidència. Tesla ja ha creat una altra central virtual a Texas, i vol esdevenir una comercialitzadora d’electricitat, fet que demostra com les centrals virtuals poden canviar el mercat elèctric. Però els nord-americans no són els únics que ho ofereixen. A Europa en tenim exemples anteriors i tot.
Wildpoldsried, un poblet alemany a la conquesta del món gràcies a Sonnen
Fa més de vint-i-cinc anys, un ramader de Wildpoldsried, un poblet bavarès de 2.500 habitants situat a la falda dels Alps, va anar a parlar amb el batlle. Els fems de les vaques generaven biogàs i creia que es podia aprofitar per a substituir el gas fòssil a tot el municipi. A més, també impulsava l’energia eòlica. El batlle, de gran carisma (hi governà durant vint anys), impulsà ràpidament la iniciativa del ramader davant uns veïns que al començament observaven els nous molins de vent amb escepticisme. Avui dia, Wildpoldsried produeix set vegades més energia de la que necessita, tota de fonts renovables (solar, eòlica i biogàs). Amb els guanys generats per la venda els residents gaudeixen de serveis públics a preus més econòmics. A més, el rebut de la llum típic ha passat de dos-cents euros mensuals a poc més de trenta. Però la iniciativa a la localitat bavaresa destaca per més aspectes. Primer, perquè els veïns poden participar en la propietat de les instal·lacions renovables, amb un topall màxim perquè ningú no se n’apropiï. D’aquesta manera, ja tenen divuit molins eòlics amb vuit-cents veïns de propietaris.
A més, un ministre alemany, amb casa a uns vint quilòmetres, visità la població i mostrà interès a invertir-hi. Li van dir que no. Només els veïns de Wildpoldsried tenen el dret de participar en els projectes renovables. Amb quin argument? No volen inversors externs que es beneficiïn de l’entorn de Wildpoldsried. Els veïns són els únics que decideixen quantes plaques solars s’instal·len i on, d’acord amb els seus interessos. D’aquesta manera, la població bavaresa ha esdevingut un exemple mundial de com una població petita es pot apoderar de la generació elèctrica i marcar les seves regles. Però Wildpoldsried també és coneguda per un altre fet: l’any 2010 s’hi fundà una de les companyies de bateries més importants d’Europa, Sonnen. Amb tanta generació renovable, i en un model distribuït, emmagatzemar i compartir l’electricitat era la següent necessitat a cobrir.
L’expansió de la companyia ha estat molt notable, amb bateries per a Alemanya (on són a punt d’arribar a 100.000 unitats), Suïssa, Àustria, Flandes, Itàlia, els països nòrdics, Austràlia, Nova Zelanda i els EUA. I no fa gaire temps, també al nostre país, on ja n’hi ha un nombre notable a Catalunya, Mallorca i Alacant. En un mapa navegable fet per la companyia podem veure la posició aproximada de les bateries instal·lades a tot el món, moltes de les quals actuen com una central virtual dins comunitats energètiques. A més, quan hi cliquem, ens mostra informació sobre la potència de les plaques solars instal·lades, la capacitat de la bateria i el grau d’independència energètica de la llar en qüestió. Perquè aquesta és una de les motivacions de la companyia: fer que els usuaris siguin tan independents com sigui possible de la xarxa elèctrica general i puguin compartir l’electricitat. Sonnen gestiona nou comunitats energètiques, amb 230.000 persones que comparteixen energia a Alemanya, Itàlia, els EUA, el Regne Unit i Austràlia.
Les centrals virtuals arriben als Països Catalans
Franc Comino és un garrotxí apassionat per les energies renovables, l’eficiència i l’autosuficiència energètica d’ençà de fa més de vint anys. De fet, la Garrotxa és una de les comarques del país on s’han desenvolupat unes quantes iniciatives innovadores en aquest àmbit. L’any 2012, fundà l’empresa Wattia, amb iniciatives pioneres com ara EspaiZero, que pretén d’aconseguir que els edificis siguin autosuficients amb mesures d’estalvi energètic, energies renovables i sistemes d’automatització, amb l’objectiu d’assolir un balanç energètic zero. Posteriorment, es va centrar en les bateries i va crear l’empresa especialitzada Webatt, juntament amb Bassols Energia. “Treballàvem amb unes quantes marques de bateries i en coneixíem els budells. Però quan vam obrir una Sonnen, ens va impressionar.” Això el dugué a treballar directament amb l’empresa alemanya, que acabà valorant l’equip català i enguany n’ha adquirit la companyia com a nucli per a començar l’expansió a la península, amb Comino com a màxim responsable de Sonnen Ibèria.
“Actualment no venem a particulars. Estem centrats a treballar amb instal·ladors i empreses energètiques per comercialitzar les bateries i el programari de gestió per a formar comunitats energètiques i centrals virtuals”, explica a VilaWeb Gorka Martí, director de serveis i operacions de la companyia. A la pregunta de si les centrals virtuals ja són possibles al nostre país, matisa: “Cal desenvolupar la normativa, que ara per ara només permet d’accedir a determinades accions, com és l’estabilització de la xarxa.” Manel Romero, màxim responsable de SUD Renovables, una de les empreses de renovables capdavanteres a Catalunya, coincideix amb la diagnosi: “La situació és encara incipient i ha de madurar. Cal normativa que reguli figures com ara l’agregador de potència”, la qual cosa permetria de vendre electricitat com una central tradicional. Els experts coincideixen a pensar que al final serà possible, com en més indrets. Quan li preguntem si només s’hi pot accedir en cas que tinguem la bateria de la mateixa marca, com en el cas de les centrals virtuals de Tesla, Gorka Martí ho nega: “En el cas de les comunitats energètiques que gestiona directament Sonnen en uns quants països, sí, cal tenir bateries de Sonnen. Però nosaltres també comercialitzem a comercialitzadores d’electricitat i més empreses el programari de gestió que fa possible de crear una central virtual. Dependrà d’ells si s’accepten bateries d’unes altres marques o no.” Romero ens ho confirma: “En principi, no hi ha cap impediment tècnic per a gestionar remotament bateries de qualsevol fabricant.” A més, creu que les bateries virtuals que han començat a oferir unes quantes comercialitzadores, com ara les catalanes Bon Preu i Factor Energia, podrien ser un primer pas per a crear centrals virtuals, tot ajuntant les bateries dels clients. “Idealment, calen més de tres-centes bateries residencials per a formar un central virtual”, puntualitza Franc Comino.
Les bateries de 28.000 cicles
Com hem vist, en el cas de Tesla, l’usuari decideix quin percentatge de la seva bateria cedeix a la central virtual. “En el nostre cas, analitzem les característiques de cada client, les seves necessitats energètiques i la mida de la seva bateria. Generalment, només emprem entre el 10% i el 20% de la bateria per a aquesta funció”, explica Comino. Un dels dubtes més freqüents és la durada de la bateria, que es pot veure escurçada si a banda de fer-la servir per a nosaltres, en cedim un part. “Les nostres bateries tenen deu anys de garantia de components, i una garantia de 10.000 cicles de càrrega-descàrrega, després dels quals la bateria encara conservarà el 80% de la capacitat d’emmagatzematge. A més, les nostres bateries no contenen cobalt, només fan servir un 1,5% de liti i són completament reciclables”, explica en referència a la química LiFePo (per ‘liti’, ‘ferro’ i ‘fosfat’), que és la que fan servir la majoria de marques i que destaca per la longevitat, en contrast amb les emprades en la majoria de cotxes elèctrics, de química diferent i que suporten molts menys cicles de càrrega i descàrrega.
Els alemanys calculen que, de mitjana, en una llar les bateries fan 250 cicles de càrrega i descàrrega l’any. Això vol dir que una bateria amb 10.000 cicles pot durar quaranta anys. “Les nostres bateries estan dissenyades per a funcionar vint anys, però segurament poden durar vint-i-cinc anys o més”, explica Comino, que afegeix: “Sonnen ha analitzat les bateries que han tingut un ús més intens, i en tenim amb 28.000 cicles que mantenen encara un 65% de la càrrega.” Això equival a més d’un segle fent els cicles anuals habituals. Una de les coses que veu el sector és que les bateries duren més que no pas auguraven els enginyers inicialment, i de manera conservadora. Els usuaris, per tant, no haurien de patir per un envelliment prematur de la bateria si decideixen formar part d’una central elèctrica virtual.
Una altra qüestió són els cotxes elèctrics que comencen a tenir l’opció de compartir l’electricitat amb la llar, com ara els de Ford i Hyundai, i que podrien afegir-se a les centrals virtuals. Un canvi que podria ser encara més radical, atès que contenen bateries molt més grans. Tesla, fins ara, s’hi havia oposat perquè la química tradicional admet pocs cicles, però ha començat a fabricar versions dels seus cotxes amb química LiFePo. Una tendència que potser seguirà tot el sector automobilístic. Sigui com sigui, sembla que els consumidors, tard o d’hora, podran començar a condicionar les regles de funcionament dels mercats elèctrics i, fins i tot, prescindir de les grans empreses, compartir electricitat i obtenir-ne beneficis econòmics.
