Las energías renovables, que no dejan de batir récords en España con una producción superior al 50% del mix energético en 2023 según datos de Red Eléctrica Española, son la gran esperanza para hacer frente al cambio climático. Sin embargo, sus ventajas para la descarbonización también son algunos de sus principales inconvenientes: la generación de energía fotovoltaica y eólica depende de las condiciones climáticas (si hace sol o viento), y eso las convierte en intermitentes, incapaces por sí solas de ofrecer un respaldo fiable en caso de alta demanda o de apagón, por ejemplo.

Para solucionarlo existen numerosas alternativas, como las enormes baterías térmicas hechas con piedras o la batería termosolar con sello español, pero la mayoría están en fase de diseño y desarrollo, con grandes desafíos por delante antes de convertirse en realidad. En cambio, en Hawái acaba de entrar en funcionamiento una gigantesca batería para sustituir su última central de carbón de 180 MW, cerrada en septiembre de 2022 y responsable de emitir a la atmósfera 1,5 millones de toneladas métricas de gases de efecto invernadero cada año.

Según las estimaciones de Plus Power y Hawaiian Electric, estas nuevas instalaciones paliarán de forma efectiva la pérdida de potencia derivada del cierre de la antigua central eléctrica de carbón, que producía una quinta parte de la electricidad de Oahu, correspondiente al consumo de 200.000 personas (el equivalente a una ciudad como Almería o Pamplona).

Tras superar numerosos obstáculos burocráticos y técnicos, la Kapolei Energy Storage (KES) entró en funcionamiento en los últimos días de 2023 en una zona industrial de Oahu, la isla más poblada de Hawái. Su construcción y actual funcionamiento corre a cargo de Plus Power, que ya la ha interconectado con una de las subestaciones de Hawaiian Electric, la compañía eléctrica de estas islas del Pacífico.

Su relevancia no se limita a su capacidad de almacenamiento, que alcanza los 185 MW, sino también a novedades para este tipo de instalaciones como "la rápida respuesta de frecuencia, la inercia sintética y el arranque en negro", elementos técnicos clave para una verdadera transición energética.

Baterías Tesla

En un archipiélago como Hawái, que puede quedar aislado del continente americano, es fundamental que exista un sistema eléctrico robusto y seguro. Está previsto que sea el primer estado de EEUU en abandonar los combustibles fósiles para producir electricidad, con el año 2045 como objetivo. Por eso son tan importantes proyectos como esta enorme batería como sustituta de la última central de carbón de Oahu.

Situada en un terreno de 2,5 hectáreas, "KES es una parte importante de una cartera de recursos que trabajan juntos para proporcionar fiabilidad y seguridad energética en la aislada red de la isla de Oahu", aseguró Jim Alberts, vicepresidente senior y director de operaciones de Hawaiian Electric en un comunicado de prensa. "La tecnología de almacenamiento de energía que responde rápidamente a las condiciones en constante cambio es una herramienta esencial que podemos utilizar para gestionar la red y operarla de la manera más eficiente posible".

El proyecto, cerca de la capital hawaiana, Honolulu, parece a simple vista un almacén de contenedores de transporte marítimo. Cada una de sus 158 estructuras rectangulares es una batería Tesla Megapack 2 XL de litio y fosfato de hierro. Juntas, ofrecen a la red eléctrica 185 MW de potencia total y 565 MW/h de electricidad. Sus creadores la han definido como "amortiguador" eléctrico mucho más rápido que las tradicionales centrales de combustión, capaz de responder en sólo 250 milisegundos.

Es una respuesta a la cantidad y la escala de los proyectos de energías renovables instalada en los últimos años en Hawái, cuyo exceso de producción se desperdicia en muchos casos. En ocasiones es tan abundante que la propia Hawaiian Electric debe restringirla para mantener el equilibrio del sistema eléctrico de las islas. 

Según los cálculos de los responsables de KES y la compañía eléctrica, durante sus primeros 5 años la planta de baterías permitirá reducir hasta en un 69% esas restricciones a las energías renovables, además de integrar un 10% más de nuevas instalaciones tanto de grandes granjas fotovoltaicas como de autoconsumo de los hogares. Así, absorberá energía de la red cuando tenga excedente de fuentes renovables, y la liberará barata y limpia cuando sea necesaria.

Inmune a apagones

Está interconectada con una subestación cercana que da servicio a tres de las centrales eléctricas de energía de Hawaiian Electric en Oahu, lo que le permitiría apoyar el reinicio de esas instalaciones en caso de emergencia, lo que se conoce como "arranque en negro". Así, si un ciclón o un terremoto dejan completamente fuera de servicio la red eléctrica de la isla, las baterías de KES pueden ofrecer energía crítica de reserva.

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Junto a esa característica, los dos elementos fundamentales de esta nueva batería a gran escala son que iguala la capacidad nominal de la antigua central de carbón y que está programada para adaptarse en todo momento a la frecuencia de la red.

Así, si hay una caída o un aumento brusco en la demanda o en la producción, algo habitual cuando hablamos de energías renovables, KES cuenta con "inercia sintética". Esta función permite responder y corregir las desviaciones de la red en tiempo real, lo que la convierte en "la instalación de almacenamiento de energía en baterías más avanzada del planeta".

"Nadie antes en el mundo había utilizado baterías para proporcionar una gama tan diversa de servicios de formación de red a esta escala", señaló Brandon Keefe, presidente de Plus Power. "Este proyecto es una postal del futuro: las baterías pronto prestarán estos servicios, a escala, en el continente", en referencia a Estados Unidos.

Más allá de su uso por parte de la población, es un lugar con un interés especial para el gobierno de Joe Biden, ya que allí cuenta con bases estratégicas de distintas ramas de las fuerzas armadas estadounidenses, como el Ejército, la Armada, las Fuerzas Aéreas o el Cuerpo de Marines.

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