Baterías incluidas: cómo los sistemas de almacenamiento permiten la transición energética global
En el último artículo de nuestra serie que examina los sectores que facilitan la transición energética, analizamos la importancia de los sistemas de almacenamiento de energía en baterías para mitigar los problemas de intermitencia con las fuentes de energía renovables, y las oportunidades de retorno que aportan.
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Las energías renovables están constituyendo una parte cada vez mayor de la combinación energética global. Esto refleja el compromiso continuo con la descarbonización de la generación de energía por parte de los gobiernos de todo el mundo y, a nivel global, la naturaleza competitiva en costos de las energías renovables que las convierte en una opción atractiva para impulsar la seguridad energética y la asequibilidad.
De acuerdo con la Revisión Global de la Energía 2025 de la Agencia Internacional de la Energía, las energías renovables y la nuclear representaron más del 40 % de la generación de electricidad en 2024, y solo las energías renovables representaron alrededor de un tercio. Además, las nuevas energías renovables y la energía nuclear representaron más del 80% del crecimiento de la generación de electricidad el año pasado, un nuevo récord y significativamente superior a la cuota de crecimiento de aproximadamente dos tercios representada tanto en 2022 como en 2023, y las energías renovables fueron responsables de más de tres cuartas partes del aumento.
Las cifras son mucho más altas en las regiones que están más avanzadas en su camino hacia la transición energética, con la Unión Europea, por ejemplo, produciendo alrededor de tres cuartas partes de la energía a partir de energías renovables y nucleares en 2024, y las energías renovables en particular representan la mayor parte y más de la mitad de toda la producción de electricidad.
Crecimiento de la producción de electricidad por fuente
Porcentaje de la producción de electricidad por fuente y región
Fuente: Agencia Internacional de la Energía, Global Energy Review 2025.
Sobrecarga y subgestión: renovables, intermitencia e integración retos
Esto es bien sabido y, desde la perspectiva de los intentos de reducir las emisiones globales de carbono, o simplemente de mejorar la seguridad energética y la asequibilidad, estas cifras ponen de manifiesto el progreso positivo que se ha logrado y la aceleración continua de la transición energética en los últimos años.
De lo que menos se habla es del desafío que esta creciente dependencia de las energías renovables supone para las redes energéticas nacionales, en gran parte debido a la naturaleza intermitente de las energías renovables. La luz solar en los paneles solares, la presencia (y la velocidad) del viento para hacer girar las turbinas y otros elementos naturales relacionados con el clima que impulsan estas fuentes de energía no son consistentes durante un día determinado, y pueden diferir significativamente incluso de los pronósticos de un día vista, lo que plantea desafíos para la planificación de la capacidad energética.
Esto funciona en ambos sentidos: hay momentos en que estas fuentes producen tanta energía que pueden crear una sobrecarga de electricidad en la red para la que no hay suficiente demanda (piense en un sábado soleado y ventoso); y momentos en que la producción de electricidad es insuficiente para satisfacer la demanda (como un día laborable frío y oscuro en invierno con baja velocidad del viento). Es más, en un día determinado, estos momentos máximos de producción pueden estar desfasados con respecto a la demanda máxima.
Una forma de demostrarlo es observando los precios de la energía, que han mostrado una mayor volatilidad en los últimos años a medida que la penetración de las energías renovables ha crecido y los precios del gas han cambiado, incluso con más horas acumuladas en las que los precios de la energía están en o por debajo de cero, lo que refleja aquellos períodos en los que hay una sobrecarga de electricidad. El siguiente gráfico pone de manifiesto esta dinámica en Europa, donde las energías renovables representan la mayor parte de la producción de electricidad.
Horas acumuladas con los precios de la energía en cero desde 2019
Fuente: Wood Mackenzie, marzo de 2025.
Estos desafíos de integración son importantes, sobre todo teniendo en cuenta el aumento de la demanda de energía que hemos visto, y que se espera que aumente aún más con la electrificación de los sectores de la calefacción y el transporte en los próximos años, a nivel global. Esto refleja una confluencia de tendencias, como el creciente consumo de datos y el uso de la inteligencia artificial, el aumento de la adopción de vehículos eléctricos, la expansión continua de la producción de hidrógeno verde, el aumento de la penetración de las bombas de calor y las tecnologías relacionadas, etc.
También es cierto que resolver el reto del impacto de la intermitencia de las energías renovables en la red es clave para seguir construyendo a partir de las propias energías renovables. En resumen, si el valor de los electrones verdes es volátil y puede erosionarse durante los períodos de exceso de oferta, esto tiene un efecto en cadena en los incentivos económicos para construir y operar energía renovable.
Construcción de baterías: resolviendo el enigma de las energías renovables
Aquí es donde entran en juego las soluciones de almacenamiento de baterías. Al proporcionar un mecanismo para respaldar la estabilidad de la red y crear consistencia en el suministro de electricidad, los sistemas de baterías pueden verse como un facilitador crítico de las fuentes de energía renovables y una mayor penetración de las energías renovables y, como tal, un componente integral en la transición energética global.
Los principios básicos son sencillos. Las baterías pueden almacenar la generación de energía cuando hay niveles más altos de oferta o niveles más bajos de demanda, y luego devolverla a la red varias horas después cuando la oferta cae o la demanda aumenta, impulsada por señales de precios en el mercado o a través de otros mecanismos. Esto suaviza la dinámica de la oferta y la demanda, proporcionando un suministro de energía más consistente que reacciona mejor a la variabilidad de la demanda. También ayuda a garantizar que el exceso de oferta no se "desperdicie", por ejemplo, en el invierno de 2022 y 2023, el Reino Unido generó un exceso de energía eólica que podría haber abastecido a 1.2 millones de hogares.
Por supuesto, el almacenamiento en baterías no es un concepto nuevo, pero la adopción de esta tecnología a nivel de red se ha visto históricamente frenada por limitaciones técnicas. Por ejemplo, hace tan solo dos años, la capacidad de una batería para almacenar y descargar energía durante una hora o más se consideraba relativamente innovadora, pero estas baterías de corta duración limitaban claramente los servicios del sistema de almacenamiento, restringiendo su capacidad para soportar las fluctuaciones intradía de la oferta y la demanda. Por lo general, las baterías de corta duración solo podrían ofrecer servicios de respuesta de frecuencia y restauración de la red (ver más adelante) que, si bien siguen siendo importantes, no son el servicio principal y, por lo tanto, la fuente de ingresos de los sistemas de baterías actuales.
El almacenamiento de larga duración (sistemas de batería de hasta cuatro o incluso ocho horas) se está volviendo cada vez más viable desde el punto de vista económico, mientras que al mismo tiempo estamos viendo mejoras en el número de veces que dichos sistemas pueden ser "cíclicos" (cargados y descargados), lo que les da una vida útil más larga. La continua evolución tecnológica está cambiando las reglas del juego y, por lo tanto, catalizando una mayor inversión en el espacio.
Los gobiernos de todo el mundo están reconociendo los mayores beneficios del almacenamiento de energía en baterías, que se están añadiendo cada vez más como parte de los planes nacionales de transición energética. Esto es especialmente cierto en Europa, donde, de nuevo, la penetración de las energías renovables es más alta, y donde no menos de 14 gobiernos ya han incluido el creciente almacenamiento en baterías dentro de sus políticas energéticas. Esto se traduce en apoyo político para desarrollar y rediseñar los mercados de baterías, y en la provisión de subsidios continuos para instalar sistemas y permitir ingresos estables y atractivos para los propietarios de baterías.
Cada vez más gobiernos europeos están incluyendo el almacenamiento en baterías en sus planes energéticos...
… y la construcción de capacidad de almacenamiento de baterías está creciendo rápidamente
Fuente: Wood Mackenzie, NECPS, marzo de 2025.
Oportunidades para los inversionistas en la revolución del almacenamiento en baterías
Un nivel tan alto de inversión requerida claramente trae oportunidades potenciales para los inversionistas. Por lo tanto, el almacenamiento en baterías puede considerarse una de las tecnologías de crecimiento clave en la transición energética global, y existe una necesidad obvia de que el capital privado se asocie con los gobiernos para ayudar a impulsar la revolución y financiar la instalación de nueva capacidad a nivel global.
Además, el costo de la implementación de la tecnología de baterías ha disminuido sustancialmente, lo que mejora aún más el caso de inversión y el rendimiento y la rentabilidad potenciales para los inversionistas en nuevas instalaciones de baterías.
El costo de fabricación e instalación de nuevos sistemas de almacenamiento en baterías ha caído drásticamente
Pero, ¿cómo obtienen los inversionistas un rendimiento de estas inversiones en baterías? La respuesta es de varias maneras.
Históricamente, en Alemania, por ejemplo, el principal flujo de ingresos era generado por los servicios de "restablecimiento de frecuencia", en los que la batería obtenía ingresos a cambio de estar disponible para que el operador de la red estabilizara la frecuencia de la red con muy poca antelación. Los plazos varían de 30 segundos a 12.5 minutos, dependiendo de la naturaleza del servicio de reserva que se utilice, y los precios se determinan en subastas y se priorizan para que la energía del postor más bajo se extraiga primero (ver el gráfico).
Servicios de restablecimiento de frecuencias y reservas
Fuente: www.next-kraftwerke.com
Servicios similares de "respuesta de frecuencia" están activos en el mercado de baterías bien establecido del Reino Unido. Sin embargo, estos mercados son limitados en tamaño y se saturan rápidamente con el creciente número de baterías que se despliegan, teniendo en cuenta que otras tecnologías también pueden participar en estos mercados.
Otra fuente de ingresos es generada por el "arbitraje" de precios de la energía, mediante el cual los comerciantes de baterías buscan "diferenciales" de precios entre los precios de la energía cada media hora (es decir, la diferencia entre los precios de energía más bajos y más altos de ese día).
Para maximizar la oportunidad de ingresos, los operadores "compran" energía de la red para almacenarla en sus baterías cuando la demanda y los precios son más bajos, y la "venden" cuando la demanda y los precios son más altos, generando un retorno de arbitraje. Esta negociación puede tener lugar en varios mercados (diario, intradía, intradía continuo y equilibrio) dependiendo de la estrategia.
El aumento a largo plazo de la volatilidad de los precios de la energía, especialmente a la luz de los desafíos globales de suministro de energía tras el inicio del conflicto en curso en Ucrania, hace que esta oportunidad comercial sea más significativa, como muestra el siguiente gráfico.
La volatilidad de los precios de la energía está aumentando la oportunidad de arbitraje comercial
Fuente: Análisis de Schroders Greencoat
Como se ha señalado anteriormente, los ingresos pueden aumentar aún más a través de planes de apoyo gubernamentales, como en el Reino Unido, donde el Mecanismo de Capacidad de Mercado proporciona apoyo financiero (pagos de disponibilidad) a los activos disponibles para proporcionar energía de respaldo a la red en caso de escasez de suministro a corto plazo.
Tanto las estrategias de restauración de frecuencia como las de arbitraje muestran un alto nivel de volatilidad, que los propietarios de baterías pueden tratar de mitigar mediante contratos de precio fijo. Estos proporcionan al comprador («optimizador», la entidad que compra y vende la energía) el control sobre el funcionamiento de la batería y total flexibilidad para optimizar la pila de ingresos de la batería en los distintos mercados.
Estamos asistiendo a una evolución en las propuestas de optimizadores de almacenamiento en baterías al mercado, con soluciones que incluyen:
- Acuerdos "mínimos": el optimizador se compromete a pagar una cantidad mínima ("precio mínimo"), y el propietario de la batería tiene derecho a una parte de los ingresos generados por encima de ese precio.
- Acuerdos de "peaje": el optimizador paga un precio fijo independientemente de las condiciones del mercado; el precio fijo solo está sujeto a que la batería cumpla con ciertos criterios de rendimiento.
Los propietarios de baterías pueden estructurar sus ingresos a través de una combinación de peajes y acuerdos mínimos, y mantener cierta exposición a los precios "comerciales" (negociación), en función de sus expectativas de rendimiento y su apetito por el riesgo.
Por último, también están surgiendo oportunidades en la coubicación del almacenamiento en baterías, por ejemplo, como parte de nuevas energías renovables o desarrollos de centros de datos, para proporcionar soluciones directas de almacenamiento de energía a activos específicos, y que siguen ofreciendo la oportunidad de comprar y vender energía de la red. Esto puede permitir incentivos económicos adicionales para respaldar la instalación inicial de almacenamiento en baterías y, lo que es más importante, significa que hay un comprador ubicado y preparado para la energía que se almacena.
Impulsando la transición energética global y las oportunidades de la cartera
Está claro que el almacenamiento en baterías puede desempeñar un papel clave para permitir la transición energética global. Los principales desafíos relacionados con el aumento del despliegue de las energías renovables crean una necesidad en el mercado de soluciones para almacenar energía que suavice la oferta y la demanda y, por lo tanto, oportunidades para generar flujos de ingresos atractivos y regulares.
Las mejoras en las tecnologías, y el creciente apoyo de los gobiernos, están aumentando la velocidad de implementación y creando las condiciones para que este sector se expanda a gran escala. Paralelamente, los costos de fabricación e instalación siguen cayendo, lo que mejora aún más la viabilidad económica del almacenamiento en baterías como inversión diversificadora dentro de las carteras de infraestructuras de transición energética.
Además, se han desarrollado técnicas de negociación cada vez más sofisticadas en mercados de rápida maduración, como el Reino Unido y otras partes de Europa, que crean la oportunidad específica de maximizar los ingresos mediante el arbitraje de los precios volátiles de la energía. Para aquellos que buscan rendimientos más contraídos, clásicamente "similares a los de la infraestructura", también hay una creciente variedad de mecanismos contractuales en el mercado.
Todo lo cual se suma a un sólido caso de inversión para el almacenamiento en baterías. Quizás lo más importante es que el crecimiento en el sector de las baterías podría ser fundamental para ayudar a abordar los desafíos relacionados con la intermitencia de las energías renovables y, por lo tanto, apuntalar el valor de los electrones verdes, que podrían ser la clave para impulsar la próxima fase de la transición energética global.
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