A menos de una milla de un estuario lleno de nutrias marinas, popular entre los kayakistas, se encuentran filas y filas de gabinetes altos de acero blanco sobre plataformas bajas de concreto, el espacio entre ellos atravesado por caminos de grava. Todo está en silencio, excepto por el leve zumbido ocasional de los ventiladores y el graznido de las gaviotas en lo alto.

Un transeúnte podría confundir el lugar con una instalación de autoalmacenamiento, pero los muebles viejos y los recuerdos no se guardan aquí. La energía del sol es.

Durante todo el día, la electricidad de los paneles solares se vierte en la red eléctrica de California, demasiada para ser utilizada durante el día cuando la demanda es menor. El exceso se almacena aquí, en el sistema de batería Moss Landing Elkhorn de 182,5 megavatios de Pacific Gas &Electric.

Elkhorn, que alguna vez fue el sitio de la planta de energía alimentada con combustibles fósiles más grande del estado, es uno de las docenas de sistemas de baterías de iones de litio a gran escala en todo el país que alimentan energía renovable a la red cuando se necesita.

"Este es un futuro más allá de los combustibles fósiles, un futuro de aire limpio y un clima estable", dijo David Hochschild, presidente de la Comisión de Energía de California.

Las filas de cajas blancas de Elkhorn, llamadas baterías de uso general, pueden almacenar energía solar hasta por cuatro horas. Eso ayuda a cubrir la ventana crucial cuando se pone el sol, justo cuando decenas de millones de californianos regresan a casa, encienden sus aires acondicionados y encienden sus estufas para preparar la cena, un período llamado "la rampa de la tarde".

Completamente cargada, la instalación de Elkhorn tiene suficiente electricidad para las demandas instantáneas de los clientes de PG&E en casi 275 000 hogares.

El almacenamiento permite que la empresa de servicios públicos evite obtener energía de plantas de energía de gas natural más costosas que solo se necesitan para la demanda máxima. Solo 10 días después de que se certificara el funcionamiento del sistema de batería, el 17 de abril, demostró su valía.

"Estábamos llenando las baterías a un costo de $ 10 por megavatio hora. Cuando comenzamos a usar esa energía en su punto máximo, valía $ 100 por megavatio hora", dijo la directora ejecutiva de PG&E, Patti Poppe, a una multitud en la presentación del sistema la semana pasada.

En el transcurso de este año y el pasado, PG&E puso en marcha seis grandes instalaciones en el estado que juntas tienen la capacidad de almacenar casi 1000 megavatios de energía. Tiene contratos por otros 2.374,5 megavatios hasta 2024.

PG&E también extrae energía de una instalación al lado de Elkhorn, propiedad de Vistra Corp. de Texas. Tiene una capacidad de 400 megavatios y está previsto que añada otros 350 megavatios en los próximos años.

El año pasado, California instaló más de 2 gigavatios de almacenamiento en baterías, dijo Hochschild, y ahora tiene más que en cualquier otro lugar del mundo.

"Es una historia de éxito increíble", dijo. "Claramente, hemos entrado en una era dorada del almacenamiento de energía".

El almacenamiento está presente en todas partes

Dichos sitios de baterías no son exclusivos de California. Ocho estados han establecido objetivos de almacenamiento de energía para equilibrar la energía eólica y solar, según la Asociación Estadounidense de Energía Limpia, y se espera que más hagan lo mismo a medida que bajen los precios.

Sin la capacidad de almacenar energía, la energía solar no es tan útil como podría ser. Y a medida que se agrega más energía renovable a la red eléctrica del país, crece la necesidad de almacenamiento.

En Oregón, la instalación de energía renovable de Wheatridge, propiedad de Portland General Electric, cuenta con un juego de baterías de 30 megavatios conectado a una instalación eólica y solar de 350 megavatios.

Florida Power &Light Company está construyendo una instalación de almacenamiento de baterías alimentada por energía solar de 409 megavatios, "suficiente para alimentar a Disney World durante aproximadamente siete horas", dijo la compañía.

La instalación de baterías, en construcción en el Manatee Energy Storage Center en Parrish, Florida, tiene capacidad suficiente para alimentar aproximadamente 329 000 hogares durante más de dos horas y equivale a 100 millones de baterías de iPhone.

El estado de Nueva York anunció este mes seis proyectos combinados de almacenamiento de energía solar y baterías que almacenarán 159 megavatios de electricidad.

Juntas, estas instalaciones significan cientos de miles de hogares que no necesitarán energía de una planta de energía de gas natural durante ese período pico cuando se pone el sol.

"La batería puede reemplazar eso", Paul Denholm, analista de energía del Laboratorio Nacional de Energía Renovable en Golden, Colorado.

Una casa típica usa alrededor de 1,25 kilovatios de electricidad por hora en promedio, dijo Jason Burwen, vicepresidente de almacenamiento de energía de la Asociación Estadounidense de Energía Limpia.

Una batería de 1 megavatio puede alimentar alrededor de 330 hogares, y muchas de las baterías que se están instalando tienen cuatro horas de energía, suficiente para llevar esos hogares durante los períodos de máxima demanda, dijo Denholm.

Este tipo de plantas híbridas de baterías solares pueden ser una de las tendencias energéticas más importantes de la década de 2020, dijo Joachim Seel, ingeniero científico asociado en el departamento de políticas y mercados eléctricos del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley.

Casi la mitad de las instalaciones solares planificadas del país, por un total de 675 gigavatios, se proponen como parte de un híbrido de batería solar, dijo.

Los retos de las energías renovables

Un argumento común contra el uso de energía renovable es que el sol no siempre brilla y el viento no siempre sopla cuando se necesita electricidad. Sin almacenamiento, la energía renovable puede satisfacer solo alrededor del 50 % de las necesidades energéticas del país.

Agregue almacenamiento de batería a la red y de repente es posible imaginar obtener el 80% o el 90% de la energía de la nación de fuentes libres de carbono como la eólica, la solar, la nuclear y la hidroeléctrica, dijo Denholm.

Pero el almacenamiento es solo una pieza del rompecabezas, reconoció. Para llegar a ese 80% o 90%, la red eléctrica de EE. UU. debe modernizarse para que pueda mover fácilmente la energía desde donde está almacenada hasta donde se necesita. Según algunas estimaciones, el sistema de transmisión de electricidad debe expandirse un 60 % en la próxima década.

Se avecinan otros obstáculos. Construir suficiente capacidad de almacenamiento significará superar los retrasos en la cadena de suministro y hacer frente al aumento de los precios de las materias primas como el níquel, el cobalto y el litio que se utilizan para crear las baterías.

Las baterías Elkhorn fueron fabricadas por Tesla, que tiene fábricas en California y Nevada. Pero la mayoría de las baterías de tamaño utilitario provienen de Corea, Japón y China. Los bloqueos de COVID-19 han ralentizado la producción y enredado el envío.

Estados Unidos está trabajando para cambiar la producción aquí, pero llevará tiempo. El mes pasado, la administración de Biden anunció una inversión de $3 mil millones en instalaciones de reciclaje y fabricación de baterías para impulsar la cadena de suministro nacional.

Otra preocupación es que, en condiciones inadecuadas, las baterías de iones de litio pueden sobrecalentarse y provocar incendios.

La instalación Moss Landing de Vistra ha tenido dos incidentes de este tipo, uno en febrero y otro en septiembre pasado. Un rodamiento defectuoso en una unidad de tratamiento de aire produjo humo que activó el sistema de rociadores. El agua dañó las baterías y provocó que algunas se sobrecalentaran, lo que generaba más humo y liberaba más agua. Aproximadamente el 7% de los módulos fueron destruidos, dijo la compañía en un informe sobre el incidente.

Nadie resultó herido en ninguno de los casos, pero la instalación se cerró después del incidente de febrero. La compañía dice que planea volver a ponerlo en línea a fines del verano.

Un incendio en una instalación de baterías a gran escala en Arizona en abril también la cerró durante varios meses.

Ningún sistema de energía es completamente seguro, señalan los defensores. En 2017, fuertes lluvias sobrecargaron la represa de Oroville en California, lo que obligó a evacuar a 180 000 personas mientras se reparaba la erosión de los cimientos. En 1979, la planta nuclear Three Mile Island de Pensilvania sufrió un colapso parcial.

Hubo 680 incidentes graves en gasoductos de gas natural, líquidos peligrosos y gas natural licuado entre 2002 y 2021, con 260 muertes y 1109 heridos, según la Administración de Seguridad de Oleoductos y Materiales Peligrosos del Departamento de Transporte de EE. UU.

El futuro del almacenamiento de energía

En la actualidad, hay alrededor de seis gigavatios de almacenamiento de batería en todo Estados Unidos, y otros proyectos por valor de 14 gigavatios están en trámite, dijo John Hensley, vicepresidente de investigación de la Asociación Estadounidense de Energía Limpia.

Para fines de la década, se estima que habrá suficientes baterías en la red nacional para almacenar 75 gigavatios de energía renovable. Eso es suficiente electricidad para alimentar casi 50 millones de hogares durante una hora, o para hacer funcionar los acondicionadores de aire en 38 millones de hogares después de que se haya puesto el sol, dijo Denholm.

El Laboratorio Nacional de Energía Renovable estima que la capacidad de almacenamiento podría crecer hasta 650 gigavatios para 2050 y se espera que los costos disminuyan hasta en un 88%. En la última década ya han bajado más del 90%.

"Estos proyectos se construyen porque son económicos", dijo Denholm. “Esto no está siendo impulsado por los formuladores de políticas que dicen:'Necesitas construir almacenamiento'. Está siendo impulsado por un modelo que muestra a las empresas de servicios públicos que este es el recurso más económico".

Cuando se complete la transición energética, las luces se encenderán como siempre lo hicieron, pero la electricidad que las alimenta provendrá de lugares diferentes a los de hoy.

Con una red eléctrica más ágil, el exceso de energía en un área puede ir inmediatamente a donde se necesita, y las baterías llenan los vacíos, dijo Burwen.

“Solo porque el sol se está poniendo en Utah, todavía brilla en California”, dijo. "Y cuando el sol se pone en California, el viento ruge en las Grandes Llanuras".