Transición Energética: La función crítica del almacenamiento de Energía

Nicolás Rueda
Aug 5
12 min read

La transición energética es un cambio de matriz de generación de Energía Eléctrica que se fundamenta en alternativas compatibles con los modelos actuales permitiendo la sustitución de los combustibles fósiles. La tendencia en cuanto a la generación migra hacia fuentes de energía cuya tasa de deterioro en el tiempo sea similar al tiempo de regeneración. Sin embargo, estas fuentes son intermitentes, lo que hace esencial contar con sistemas de almacenamiento eficientes. Aquí es donde las baterías juegan un papel clave, especialmente en el sector del transporte, uno de los mayores emisores de CO₂.

La Unión Europea cuenta con una iniciativa de implementación y expansión activa, con una fuerte orientación hacia la incidencia política, la estandarización técnica y la movilización de inversiones para cumplir con los objetivos de descarbonización y seguridad energética del continente, marcada por los principios de la Agenda 2030, y que posibilitó el consenso para el cambio de matriz energético.

Inversión y Desarrollo

Según SolarPower Europe, Europa necesita multiplicar por diez su capacidad de almacenamiento en baterías para 2030, a fin de sostener el crecimiento de las energías renovables. Esta necesidad ha llevado al lanzamiento de una Plataforma de Almacenamiento de Baterías en Bruselas, que busca crear marcos regulatorios y comerciales que faciliten la inversión y despliegue de estos sistemas.

El proyecto fue lanzado oficialmente el 1 de julio de 2025 en Bruselas por SolarPower Europe. La plataforma fue creada como una iniciativa de representación sectorial, para llenar el vacío institucional en torno al almacenamiento en baterías dentro del marco regulatorio europeo. Al día de hoy, la plataforma opera con el respaldo de socios estratégicos como Statkraft, SUNOTEC y Renewable Energy Insurance Broker.

Su objetivo principal es lograr que la capacidad de almacenamiento en baterías en Europa pase de los 50 GWh actuales a entre 500 y 780 GWh para 2030, es decir, multiplicarla por diez en cinco años. La plataforma está liderada por Juhi Dion Sud, experta en derecho comercial y políticas energéticas de la UE.

En paralelo, la Comisión Europea anunció recientemente una inversión de 852 millones de euros en seis proyectos pioneros de fabricación de celdas de baterías para vehículos eléctricos, financiados a través del Fondo de Innovación con ingresos del sistema de comercio de emisiones de la UE.

Contexto operativo

La plataforma trabaja para colocar el almacenamiento en baterías en el centro de la política energética de la Unión Europea. Esto incluye:

Impulsar la implementación de legislación existente sobre energías renovables y mercados eléctricos.
Proponer un Paquete de Flexibilidad de la UE y un Plan de Acción para el Almacenamiento, que faciliten el desarrollo del sector.

Para desarrollar el mercado: Busca fortalecer el caso de negocio para el almacenamiento mediante:

La eliminación de barreras regulatorias.
La creación de incentivos para la inversión.
La integración de baterías en los mercados de capacidad, servicios auxiliares y flexibilidad.

Política industrial inteligente: Promueve una visión estratégica para:

Desarrollar cadenas de suministro de baterías resilientes y sostenibles.
Evitar barreras comerciales innecesarias.
Apoyar políticas de circularidad y reducción de emisiones en todo el ciclo de vida de las baterías.

Base de conocimiento y mejores prácticas: La plataforma actúa como un centro de inteligencia de mercado, recopilando y compartiendo:

Datos técnicos y económicos del sector.
Casos de éxito y modelos de negocio.
Recomendaciones para políticas públicas basadas en evidencia.

¿Cómo es posible almacenar la energía eléctrica?

Las baterías permiten almacenar energía para usarla cuando se necesita. En el transporte, esto significa que un vehículo puede cargarse con electricidad y moverse sin emitir gases contaminantes. A diferencia de los motores de combustión interna, que queman gasolina o diésel, los motores eléctricos funcionan con energía almacenada en baterías.

El proceso de almacenamiento de energía eléctrica en baterías se puede entender en tres etapas fundamentales, todas gestionadas por un sistema llamado Battery Management System (BMS).

Carga (Charging)

Desde el punto de vista electroquímico, cargar una batería implica forzar una reacción química no espontánea mediante la aplicación de una corriente eléctrica externa. En una celda de ion-litio, por ejemplo:

Los iones de litio (Li⁺) se extraen del cátodo (generalmente óxidos metálicos como LiCoO₂) y se insertan en el ánodo (normalmente grafito).
Simultáneamente, los electrones fluyen por el circuito externo hacia el ánodo, equilibrando la carga.
Este proceso almacena energía en forma de potencial químico.

Desde el punto de vista de diseño, se controla mediante algoritmos de carga como CC-CV (corriente constante - voltaje constante) para evitar sobrecalentamientos, sobrecargas y degradación prematura.

Almacenamiento (Standby o Idle Mode)

Una vez cargada, la batería entra en un estado de reposo donde la energía permanece químicamente almacenada. Aquí, el sistema debe minimizar las pérdidas por:

Autodescarga: pérdida natural de carga por reacciones parásitas internas.
Degradación térmica: temperaturas elevadas aceleran la pérdida de capacidad.
Desequilibrio entre celdas: pequeñas diferencias de voltaje entre celdas pueden generar ineficiencias.

El Battery Management System (BMS) monitorea constantemente parámetros como voltaje, temperatura y estado de carga (SOC) para mantener la batería en condiciones óptimas.

Descarga (Discharging)

Durante la descarga, ocurre la reacción química inversa:

Los iones de litio migran del ánodo al cátodo a través del electrolito.
Los electrones fluyen por el circuito externo, generando corriente eléctrica útil para alimentar una carga (motor, electrónica, etc.).
Esta conversión de energía química a eléctrica debe ser eficiente y segura.

El diseño del sistema debe garantizar que la descarga no supere los límites de corriente, voltaje o temperatura, para evitar daños o riesgos de seguridad.

Battery Management System (BMS).

El BMS es el "cerebro" de la batería. Se encarga gestionar los procesos que involucran el funcionamiento de los bancos de baterías minimizando los riesgos por sobrecargas o descargas profundas. Además, monitorea temperatura, voltaje y corriente. Estima el SOC y SOH. Protege la batería y prolonga su vida útil

Tipos de baterías y su evolución a lo largo de la historia

Las baterías han evolucionado mucho en las últimas décadas:

Plomo-ácido: Antiguas, pesadas y con poca capacidad.
Níquel-metal hidruro (NiMH): Son más ligeras. Fueron utilizadas en los primeros autos híbridos.
Ion-litio (Li-ion): Son las más comunes en la actualidad. Tienen buena capacidad y peso reducido.
Estado sólido: Tecnología emergente, más segura y con mayor densidad energética.
Una batería convencional de ion-litio es un dispositivo electroquímico recargable que almacena energía mediante el movimiento de iones de litio entre dos electrodos:

Durante la carga: Se aplica una corriente eléctrica externa. Los iones de litio (Li⁺) se mueven desde el cátodo (generalmente óxido de litio y metal) hacia el ánodo (normalmente grafito). Los electrones fluyen por el circuito externo hacia el ánodo, equilibrando la carga.

Durante la descarga: Los iones de litio regresan del ánodo al cátodo. Los electrones fluyen por el circuito externo, generando corriente eléctrica útil. Este proceso es reversible y puede repetirse miles de veces, dependiendo de la vida útil de la batería.

El desarrollo de nuevas tecnologías en búsqueda de alternativas eficientes y amigables con el medio ambiente. Sumadas a la necesidad de almacenar energía eléctrica con mayores exigencias técnicas. Resulta un desafío para la ingeniería encausando la investigación actual en el desarrollo de nuevas baterías de sodio, de flujo y metal-aire: que prometen ser más sostenibles y económicas.

¿Qué se necesita para reemplazar los combustibles fósiles?

Para que las baterías puedan sustituir al combustible convencional, deben cumplir ciertos requisitos:

Alta densidad energética: Deben almacenar mucha energía en poco espacio.
Carga rápida: Idealmente, en minutos, no horas.
Larga vida útil: Cientos o miles de ciclos de carga sin degradarse.
Seguridad: Sin riesgo de incendios o explosiones.
Sostenibilidad: Materiales reciclables y extracción responsable.

Logística

Transporte Terrestre

La movilidad eléctrica ya es una realidad. Actualmente existen autos, buses, camiones y trenes eléctricos. Los desafíos principales que se presentan frente a los vehículos convencionales impulsados por energía no renovable son:

Autonomía limitada en vehículos pesados.
Infraestructura de carga insuficiente.
Costos iniciales aún elevados.

Aplicado a transporte de pasajeros, existen países con densidades de población que requiere soluciones que permitan el descongestionamiento del trafico en las carreteras.

Aplicado a logística de cargas en almacenes:

Con el objetivo de reducir los tiempos de instalación y facilitar la carga en las flotas, la empresa “Eaton” ha creado el denominado ‘EV Charging Busway’, un sistema de carga colgado del techo que ofrece soluciones de carga rápida CC y CA de nivel 2, en el que también es compatible el conector NACS de Tesla.

El sistema de carga de Eaton proporciona una solución plug-and-play para agregar, mover y expandir la infraestructura de carga sin volver a cablear. La solución incorpora un sistema de gestión de cables retráctil para cargadores de CA de nivel 2 que mantiene los cables y los equipos eléctricos alejados del suelo, aunque también se admiten cargadores montados en el suelo.

Eaton ha pensado en esta solución para facilitar la electrificación de las flotas, ya que indican que más del 50% de las empresas planean descarbonizar sus flotas para 2030, por lo que el acceso a una infraestructura de carga es vital para alcanzar sus objetivos.

Transporte Aéreo

La aviación eléctrica se encuentra actualmente en etapa experimental. Existen pequeños aviones eléctricos “Taxis aéreos” y proyectos de aeronaves urbanas (eVTOL). El gran reto es el peso de las baterías, que limita la autonomía y la carga útil.

Transporte marítimo

Los barcos eléctricos funcionan bien en trayectos cortos, como ferris. Para trayectos largos, se exploran soluciones híbridas o el uso de baterías junto con energías renovables. Los puertos también están electrificándose para reducir emisiones.

Demanda Energética

A continuación, se muestra un breve análisis de consumos, basados en valores empiricos para flotas de transporte.

Implicancias para el suministro en simultaneo

Por lo antedicho, abastecer una flota de 50 pick-ups eléctricas, requiere una potencia de carga rápida por unidad de 150 kW; lo cual deriva en un suministro de 7.5 MW para carga en simultaneo. En cuanto a un flota de 50 vehículos eléctricos de gran porte (camiones o buses), se requiere una infraestructura capaz de entregar entre 15 y 25 MW de potencia, lo que equivale a la demanda de una pequeña ciudad industrial.

Los valores de potencia mencionados en el apartado anterior podrían reducirse mediante análisis de frecuencias de carga en función del uso de los vehículos. La estimación de tiempos será vital para minimizar los costos de diseño e inversión inicial en infraestructura.

Campos de baterías: almacenamiento a gran escala

Para abastecer una flota eléctrica de gran escala, similares a las mencionadas anteriormente; Se requiere un sistema de almacenamiento estacionario de energía que sea capaz de entregar potencias del orden de 7 a 25 MW, si se desea realizar una carga simultánea de toda la flota. Esto implica que el campo de baterías debe estar diseñado no solo para almacenar grandes cantidades de energía, sino también para entregarla a una velocidad muy alta, garantizando seguridad y eficiencia.

Desde el punto de vista técnico, estos sistemas suelen estar compuestos por baterías de ion-litio, principalmente de tipo LFP (litio-ferrofosfato) o NMC (níquel-manganeso-cobalto), montadas en contenedores modulares. Cada contenedor puede almacenar entre 1 y 5 megavatios-hora (MWh) de energía, y se conectan en paralelo para alcanzar capacidades mayores. Para una flota de camiones, por ejemplo, se requeriría un campo de baterías con una capacidad total de entre 25 y 50 MWh, lo que permitiría realizar una carga completa de todos los vehículos o cubrir varias cargas parciales a lo largo del día.

Los campos de batteries (o 'battery farms') son almacenes de energía eléctrica integrados por miles de baterías y elementos auxiliares conectados con la finalidad de abastecer procesos de características diversas. Cuentan con la capacidad para suministrar energía eléctrica a estaciones de carga y estabilizar la red eléctrica convencional en caso de fluctuaciones.

La eficiencia energética de estos sistemas ronda entre el 85% y el 95%, dependiendo del funcionamiento y la composición química de la batería y del sistema de conversión de energía (inversores, transformadores, etc.). El tiempo de respuesta es prácticamente instantáneo, inferior a un segundo, lo que los hace ideales para responder a picos de demanda o para estabilizar la red eléctrica local.

En cuanto a la vida útil, los sistemas de almacenamiento basados en ion-litio pueden soportar entre 4.000 y 10.000 ciclos de carga y descarga, lo que equivale a una duración operativa de entre 8 y 15 años, dependiendo del uso y del sistema de gestión térmica. Este último es fundamental, ya que las baterías deben mantenerse dentro de un rango de temperatura óptimo, generalmente entre 15 y 35 grados Celsius, para evitar degradación acelerada y riesgos de seguridad.

Ventajas

Entre las ventajas más destacadas de estos campos de baterías se encuentra su capacidad para reducir la demanda pico sobre la red eléctrica, permitiendo cargar vehículos durante la noche o en horarios de baja demanda, y luego utilizar esa energía almacenada durante el día. También permiten integrar fuentes renovables, como paneles solares o turbinas eólicas, almacenando la energía generada localmente para su uso posterior.

Limitaciones

Sin embargo, también presentan limitaciones importantes. El costo inicial de instalación es elevado, especialmente para sistemas de gran escala. Además, requieren una superficie considerable: un sistema de 50 MWh puede ocupar entre 500 y 1.000 metros cuadrados, dependiendo del diseño y del tipo de contenedores utilizados. También es necesario implementar sistemas de seguridad avanzados para prevenir incendios, fugas térmicas o fallos eléctricos.

La dependencia de materiales críticos como el litio, el cobalto y el níquel representa un desafío tanto económico como ambiental, aunque ya se están desarrollando alternativas como las baterías de sodio-ion o de flujo redox, que podrían reducir estos impactos en el futuro cercano.

Compatibilidad y adaptabilidad

Los 'battery farms' son aptos para almacenar energía eléctrica proveniente tanto de las fuentes de generación convencionales como alternativas. Mencionamos algunas de ellas:

Energía solar fotovoltaica

Compatibilidad: Muy alta.
Motivo: La producción solar varía con la hora del día y las condiciones climáticas. Las baterías almacenan el excedente durante el día para usarlo en la noche o en momentos de baja radiación.
Aplicación típica: Instalaciones residenciales, comerciales, estaciones de carga solar para vehículos eléctricos.

Energía eólica

Compatibilidad: Muy alta.
Motivo: El viento es una fuente intermitente. Las baterías permiten estabilizar la entrega de energía y suavizar las fluctuaciones.
Aplicación típica: Parques eólicos conectados a sistemas de almacenamiento para mejorar la calidad de la energía entregada a la red.

Energía hidroeléctrica (pequeña escala o bombeo)

Compatibilidad: Alta.
Motivo: Aunque las grandes hidroeléctricas son estables, las de pequeña escala pueden beneficiarse del almacenamiento para cubrir picos de demanda o baja generación.
Aplicación típica: Microcentrales hidroeléctricas en zonas rurales o aisladas.

Generación térmica (diésel, gas, biomasa)

Compatibilidad: Moderada.
Motivo: Aunque estas fuentes son contaminantes, las baterías pueden reducir el uso de combustibles fósiles al cubrir picos de demanda o actuar como respaldo.
Aplicación típica: Sistemas híbridos en zonas remotas o islas.

Energía nuclear

Compatibilidad: Alta, pero poco común.
Motivo: Las plantas nucleares generan energía de forma constante. Las baterías pueden ayudar a gestionar la demanda y almacenar excedentes en horarios de baja carga.
Aplicación típica: Integración en redes inteligentes o para respaldo en emergencias.

Red eléctrica convencional

Compatibilidad: Total.
Motivo: Las baterías pueden cargarse desde la red en horarios de baja demanda (tarifas más bajas) y descargar en horarios pico, mejorando la eficiencia del sistema.
Aplicación típica: Sistemas de gestión de demanda, estaciones de carga para vehículos eléctricos, edificios inteligentes.

Más allá de su compatibilidad con otros sistemas, cabe destacar que los 'battery farms' promueven una mayor sinergia al combinarse con fuentes renovables intermitentes, como la solar y la eólica, ya que permiten el almacenamiento inmediato durante la generación de electricidad y la liberación instantánea en el momento de necesidad.

Implementaciones en Sudamérica

Tomando como punto de partida las iniciativas europeas. Resulta interesante el planteo de una posible transición hacia la movilidad sustentable con conciencia promovida mediante regulaciones en Latinoamérica. Una idea desafiante. Sin embargo, los recursos acompañan.

Los últimos avances en materia logística implementados en Perú, se reflejan en decisiones actuales: DP World se convierte en el primer terminal portuario de Latinoamérica en implementar estación de carga para flota de camiones eléctricos. La concesionaria del Muelle Sur del Puerto del Callao en Perú, se convierte en el primer terminal portuario de Latinoamérica en contar con una estación de carga para camiones eléctricos. Esta inversión forma parte de las acciones de la empresa para cumplir con la meta de ser carbono neutral al 2030.

Esta iniciativa, que se realizó en alianza con Enel X Way, permitirá recargar con energía limpia a 20 camiones de transporte interno 100% eléctricos. La estación cuenta con 10 cargadores dobles de carga rápida de 200 KW cada uno, consolidando la estación de recarga más grande en Latinoamérica con una infraestructura eléctrica de 2MW de potencia instalada.

Esta estrategia contempla una inversión significativa de aproximadamente de US$72 millones y acciones concretas como la construcción de una estación de carga eléctrica. En la cual, cada cargador tiene una cubierta de paneles solares en los techos que otorga el suministro energético necesario para iluminar la estación.

Factores a favor de Latinoamérica residen en:

Abundancia de recursos renovables: especialmente solar en el norte de Chile, Argentina, México y Brasil.
Creciente interés en la transición energética: muchos países ya tienen metas de descarbonización.
Disponibilidad de litio: el “triángulo del litio” (Argentina, Bolivia, Chile) es clave para la cadena de valor de baterías.

Principales desafíos y oportunidades de mejora en Latinoamérica:

Infraestructura eléctrica débil en algunas regiones.
Falta de marcos regulatorios específicos para almacenamiento.
Altos costos iniciales de inversión en baterías a gran escala.
Dependencia tecnológica de fabricantes extranjeros.

La migración hacia el transporte sustentable y la reducción de la huella de carbono implica un costo considerable para los actores de América del sur. Se requiere inversiones en infraestructura, incentivos fiscales, y desarrollo de capacidades locales. La clave reside en aprovechan alianzas público-privadas, financiamiento internacional (como del BID o CAF), y la integración de políticas regionales.

Algunas opciones serían:

Crear una Plataforma Latinoamericana de Almacenamiento, inspirada en la europea.
Establecer metas regionales de almacenamiento (por ejemplo, 100 GWh para 2035).
Fomentar la fabricación local de baterías, aprovechando el litio.
Diseñar marcos regulatorios claros que reconozcan el valor del almacenamiento en la red.
Acceder a financiamiento climático internacional.

Impacto Ambiental del Transporte actual

Entre los años 1990 y 2022 se manifestó un crecimiento sostenido de las emisiones, con una leve caída en 2020 debido a la pandemia de COVID-19, seguida de una rápida recuperación. El transporte sigue siendo uno de los sectores más difíciles de descarbonizar a nivel global.

Fuente:

Agencia Internacional de la Energía (IEA), Energy Statistics Data Browser, 2024

La transición energética en el transporte es un desafío técnico, económico y social. Las baterías son el corazón de este cambio. Aunque aún hay obstáculos, los avances tecnológicos y el compromiso global con la sostenibilidad hacen del futuro eléctrico del transporte una realidad cada vez más posible.