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Oct 14, 2023

Remezclar el antiguo programa de reembolso de calentadores de agua solares de Eskom para el almacenamiento de baterías podría ayudar a aliviar la carga

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Sudáfrica ha tenido problemas con el suministro de electricidad durante bastante tiempo. Esto ha obligado a Eskom, la empresa nacional de servicios públicos de energía, a implementar la desconexión de carga. El sector residencial representa alrededor del 35% de la demanda de electricidad en las horas pico en Sudáfrica.

Al igual que en la mayor parte del sur de África, el calentamiento del agua se realiza principalmente a través de elementos calefactores resistivos eléctricos en calderas, conocidos popularmente como géiseres. Estos géiseres suelen tener la forma de tanques cilíndricos de metal que albergan unos 200 litros de agua. El calentamiento de agua representa alrededor del 40% de la factura de electricidad de la mayoría de los hogares. Aumentar la adopción del calentamiento solar de agua en la cálida y soleada Sudáfrica es una de las principales vías para ayudar a aliviar la presión sobre la red y también ahorrar costos de electricidad para los consumidores con el tiempo. Estos calentadores de agua solares se suelen colocar en los tejados de las viviendas.

Para incentivar la adopción de calentadores de agua solares y reducir la presión sobre la red, en 2008, Eskom inició un programa de reembolso para alentar a los hogares a cambiarse a calentadores de agua solares. En el documento "Revisión del Programa de Reembolso de Calentamiento Solar de Agua de Sudáfrica", Theo Covary y Karin Kritzinger dicen que el programa inicialmente apuntó a 925,000 instalaciones solares de agua caliente para 2013. La hoja informativa de la COP 17 de Eskom sobre el programa de reembolso de calentamiento solar de agua dice que, "Más Más de 38 000 sistemas de alta presión y 84 000 de baja presión se habían implementado a nivel nacional a fines de 2011. Esto resultó en un ahorro de energía de aproximadamente 60 GWh/año. El programa también tuvo efectos positivos en la creación de empleo. El mercado de calentamiento solar de agua de Sudáfrica se expandió de un mero 20 proveedores en 1997 a más de 400 proveedores en 2011". Este progreso demostró el éxito inicial en la implementación del proyecto. 60.000 MWh/año es bastante significativo. Sin embargo, la red de Sudáfrica funciona principalmente con carbón, por lo que por cada GWh ahorrado, se evitan 0,99 kt de CO2, lo que da como resultado un ahorro de alrededor de 60 kt de CO2 al año.

La hoja informativa de Eskom también dice que se habían recibido 156.000 solicitudes de reembolso por sistemas instalados a fines de septiembre de 2011. En el programa de reembolso, los descuentos variaban según el tamaño del sistema solar de calentamiento de agua instalado y el ahorro de electricidad asociado. potencial. Los reembolsos iban desde R3280 hasta R8964 ($440 a $1200 usando el tipo de cambio en ese momento) dependiendo del sistema comprado. El costo de los sistemas solares de calentamiento de agua osciló entre 7.000 y 35.000 rands (entre 940 y 4.670 dólares según el tipo de cambio de ese momento), según el tamaño, el tipo y si eran importados o fabricados localmente.

La IEA resume muy bien cómo funcionó el programa de reembolso y cómo se financió. "El programa fue financiado por una tarifa aplicada a las facturas de electricidad de los consumidores por NERSA (Regulador Nacional de Energía de Sudáfrica). Eskom manejó el programa a través de aportes de una amplia gama de partes interesadas, incluida la industria local, el gobierno, NERSA y el Departamento de Minerales y Energy (DME). Los compradores de calentadores solares de agua recibieron un reembolso directo, después de presentar una solicitud de reembolso a los auditores de Eskom".

Sin embargo, el artículo de Theo Covary y Karin Kritzinger señala que para 2015, después de 7 años, solo se habían instalado 102 498 sistemas de calentadores de agua solares de alta presión, el 11 % del objetivo original. El programa se suspendió en 2016. A pesar de que no se cumplió el objetivo original, 102,498 unidades sigue siendo bastante significativo. Tenga en cuenta esa cifra de 102,498, ya que volveremos a ella más adelante en este artículo.

Tal vez el programa de reembolso pueda reconsiderarse a la luz de la continua reducción de cargas en Sudáfrica. La adaptación del esquema de reembolso para los sistemas de almacenamiento de baterías residenciales podría ayudar a aliviar parte del deslastre de carga. El programa de desconexión de carga de Eskom está estructurado en etapas, en las que Eskom elimina una cierta cantidad de carga de la red para estabilizarla. Entonces, dependiendo de la severidad de la crisis, el deslastre de carga se implementa en etapas de la Etapa 1 a la Etapa 8, donde la Etapa 1 elimina 1000 MW de carga de la red y en un escenario de Etapa 8, Eskom saca 8000 MW de carga de la red. la cuadrícula. El deslastre de carga se implementa en bloques de 2 o 4 horas de forma rotativa según la gravedad de las crisis. Sin embargo, la etapa 8 significa que la mayoría de los consumidores experimentarán un apagón durante aproximadamente 12 horas.

Para tener una buena idea de cuán poderosa puede ser la agregación de sistemas de almacenamiento de baterías residenciales, podemos ver lo que sucedió en California la semana pasada. Como dijo Zachary Shahan en su artículo: "S&P Global señala que California tenía aproximadamente884 megavatios (MW) de capacidad de energía a partir de sistemas de baterías a pequeña escala a principios de agosto . Eso está ubicado aproximadamente77.000 viviendas y comercios, y complementa ~4000 MW de capacidad de almacenamiento de batería a gran escala.También es un ejemplo perfecto de cómo muchas pequeñas acciones pueden sumar un gran efecto."

Ahora, ¿recuerda que la cantidad de sistemas solares de agua caliente de alta presión instalados en Sudáfrica bajo el programa de reembolso fue de 102,498? Eso es 25,498 más que los 77,000 hogares y negocios que potencialmente contribuyeron con 884 MW de capacidad de energía en California la semana pasada durante un tiempo cuando la red estaba estresada. Sunrun, la principal empresa residencial de almacenamiento de energía solar y baterías para el hogar en los EE. UU., envió 18,000 sistemas de almacenamiento de baterías residenciales todos los días para ayudar a controlar la presión. Las empresas locales de energía solar podrían ayudar a desempeñar un papel similar en Sudáfrica. Potencialmente, podríamos ver un crecimiento similar en las oportunidades de empleo, al igual que el programa de reembolso de calentamiento solar de agua ayudó a aumentar la cantidad de jugadores en el mercado.

Los 884 MW en California son casi suficientes para ayudar en cierta medida con el deslastre de carga de la Etapa 1 en Sudáfrica. Digamos que tomamos el reembolso de hasta $1,200 por el calentador de agua solar de alta presión de $4,670, es un reembolso de hasta el 26%. Ahora bien, si Eskom, NERSA y el Departamento de Minerales y Energía pudieran presentar una oferta de reembolso factible de hasta el 26 % o similar en el almacenamiento de baterías residenciales, podrían sobrecargar las instalaciones de baterías domésticas en Sudáfrica hasta un nivel en el que estas baterías domésticas agregadas podrían ayudar a aliviar la presión de algunas etapas de deslastre de carga en un futuro muy cercano. El informe de S&P Global señala que California apenas tenía alrededor de 200 MW de capacidad de batería a la que recurrir hace solo dos años, lo que demuestra que estas instalaciones de baterías domésticas podrían aumentar con bastante rapidez. Estos sistemas de almacenamiento de baterías también son buenos para hogares y apartamentos que pueden no tener suficiente espacio para la energía solar en el techo, lo que permite que más personas en todo el país tengan acceso a los sistemas de baterías para el hogar.

Remeredzai Joseph Kuhudzai ha estado fascinado con las baterías desde que estaba en la escuela primaria. Como parte de su clase de física de la escuela secundaria, tuvo que elegir un curso electivo. Eligió el curso de energía renovable y ha estado enganchado desde entonces. En la universidad, continuó explorando materiales con aplicaciones en el espacio energético y terminó haciendo un doctorado relacionado con el estudio del daño por radiación en reactores nucleares refrigerados por gas de alta temperatura. Desde entonces, hizo la transición para trabajar en la industria solar y de almacenamiento y su amor por las baterías lo llevó a obsesionarse con los vehículos eléctricos.

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