Tesla Powerwall, una nueva alternativa para optimizar el almacenamiento de la energía

Si bien las energías renovables son limpias e inagotables -a excepción de la hidroeléctrica y geotermal- tienen el problema de que no son constantes. ¿Qué quiero decir? El sol no brilla de noche, y ni siquiera en la Patagonia hay viento los 365 días del año. Así es como un país como Dinamarca que ya abastece el 40% de la energía eléctrica gracias al viento, está muy cerca de llegar a su techo. El problema está en el almacenamiento, Dinamarca resuelve parcialmente la situación de una manera original. Cuando sopla el viento de noche y sus fábricas y hogares están apagados, envía una parte de la energía a Noruega. Este país la utiliza para subir agua a un embalse y así aprovecharla en otro momento cuando es requerida, liberando el agua y haciendo uso de ella mediante una turbina. Se logra con una fracción de la energía, el resto, simplemente se pierde. ¿Cómo no perderla? ¿Cómo almacenar energía a gran escala de manera económica y práctica?

Este es el desafío que se planteó Elon Musk, co-fundador de PayPal, CEO de SpaceX, presidente de Solar City y CEO de Tesla Motors. Musk ya tenía amplia experiencia en la tecnología de baterías, uno de los componentes clave de sus autos eléctricos Tesla Roadster y Model S. El pasado 30 de abril presentó al mundo su PowerWall, una batería para que los hogares puedan almacenar energía eléctrica de manera limpia y silenciosa.

El emprendedor presentó dos modelos, el Powerwall para uso residencial que vendrá en dos versiones, una de 7kwh y otra de 10kwh, y costarán 3000 y 3500 dólares respectivamente. También presentó el Powerpack de 100kWh, destinado a un consumo más alto para empresas que se empezará a vender en 2016. El Powerwall ya se puede pedir en el sitio web de Tesla para ser entregado solo en los Estados Unidos a partir de julio, y en Alemania y Australia antes de fin de año.

Ya se realizaron más de 300 instalaciones en hogares y en una docena de supermercados WalMart en California a través de una prueba piloto con Solar City, el mayor proveedor de energía solar en los Estados Unidos también liderado por Elon Musk.

Presentación de Powerwall (en inglés con subtítulos en español)

Especificaciones técnicas

El Powerwall mide 120 cm x 90 cm x 15 cm y está diseñado para ser amurado en paredes, tanto interiores como exteriores. Además se pueden conectar en cantidad, como cuadros en la pared si se requiere mayor capacidad de almacenamiento. "Es importante no tener que dedicarle una habitación entera como se hace hoy con los bancos de baterías", destacó Musk durante la presentación. Cada uno soporta una potencia máxima constante de 2kW y picos de 3kW, funciona tanto con corriente monofásica como trifásica, y viene en diferentes colores. No incluye el inversor, un dispositivo bastante costoso que transforma la electricidad a corriente alterna para utilizar en el hogar. Los Powerwalls están conectados a Internet permitiendo vigilar su rendimiento y performance. Tesla los entrega con 10 años de garantía. Su eficiencia es del 92%, es decir que devuelve el 92% de la energía que recibe, el 8% se pierde en calor. Es un número muy respetable cuando consideramos que el motor de un automóvil pierde más del 60% de la energía que le provee la nafta. Las baterías son a base de ion litio al igual que las de los automóviles Tesla y de nuestros dispositivos electrónicos.

¿POR QUÉ TIENE SENTIDO SU EXISTENCIA?

Si bien los bancos de baterías y las UPS existen desde hace muchos años, el Powerwall cumple la tarea con más elegancia y con dispositivos que tienen una fracción del peso y tamaño de las soluciones que existen en la actualidad. En primer lugar, garantiza una continuidad en el servicio eléctrico, es decir que previene de los cortes, aunque en los Estados Unidos son poco frecuentes.

En segundo lugar, permite a los interesados a desconectarse completamente de la red, o tener electricidad las 24 horas en zonas remotas donde ésta no llega, utilizando solamente energía solar o eólica. Se dimensiona la instalación solar y la cantidad de Powerwalls acorde a la potencia requerida (electrodomésticos, iluminación, etc.), las horas de luz y los días nublados.

Finalmente, se trata de un tema de ahorro. En varias zonas de Estados Unidos (y del mundo), el precio de la electricidad varía según el horario. Es mucho más cara, por ejemplo, al atardecer cuando los ciudadanos vuelven a sus hogares y encienden todas las luces y televisores. Toda la infraestructura eléctrica, incluyendo generación y transporte se debe desgraciadamente dimensionar para esos picos. Para abastecerlos, se activan centrales a gas o a combustible líquido. La inversión de estas centrales se amortiza más lentamente dado que solo se utilizan un par de horas por día. Adicionalmente, se debe dimensionar toda la infraestructura de transporte (transformadores, cableado, etc.) para estas pocas horas. Los Powerwalls permitirán que los usuarios almacenen la energía localmente comprándola al precio más barato para luego utilizarla durante los picos en lugar de comprar la energía cara a la prestadora. En Argentina, lamentablemente no se aplica este sistema de franja tarifaria según la demanda. Seguramente sería de gran ayuda para evitar cortes, especialmente en los meses de verano cuando se encienden los equipos de aire acondicionado.

Algunas cifras

Tomando en cuenta que esta es la versión 1.0 de esta tecnología, el precio es muy alentador para el mercado norteamericano.

Para el modelo de 7kWh a USD3000, se calcula un precio de USD 0,12 / kWh para los 10 años de operación. Este precio solo contempla el almacenamiento, no la energía que se tuvo que comprar.

En California por ejemplo, se paga la electricidad a USD 0,35 / kWh en hora pico (cara) y USD 0,15 / kWh en hora valle (barata). Si compro toda la energía en la franja barata, me termina saliendo USD 0,15 / kWh (energía) + USD 0,12 / kWh (almacenamiento) = USD 0,27 / kWh, es decir un ahorro de 7 centavos de dólar. (sin tomar en cuenta el costo del inversor)

El Powerwall en su primer versión es todavía sensiblemente más caro que un grupo electrógeno tradicional, pero si hacemos la analogía de cuanto costaban las computadoras y teléfonos celulares hace menos de una década, podemos imaginar cuanto saldrá en su tercera o cuarta generación.

CONCLUSIONES

El Tesla Powerwall es sin duda un producto innovador, útil para ciertas circunstancias y el primero en su categoría. En la Argentina, donde los precios de la energía eléctrica están fuertemente subsidiados (a pesar de que se genera cada vez más con combustibles comprados al extranjero) el precio de estos dispositivos es prohibitivo para el usuario final. Sin embargo, cuando se sinceren las tarifas, sistemas como éste serán muy bienvenidos tomando en cuenta que perdemos 14% de la energía en el transporte, que nuestras condiciones para aprovechar la energía solar y eólica son óptimas y que todavía hay muchas zonas del territorio a las cuales no llega la red.

Rodrigo Herrera Vegas es co-fundador de Sustentator.com