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Hacia una Nueva Arquitectura Energética: El Despliegue del Almacenamiento en la Distribución
#Almacenamiento#AlmacenamientoDistribuido#Energía #Renovable#GestiónPública
#DesarrolloDeProyectos #ProyectosDeInversión #ColaboraciónPúblicoPrivada
Autor: Sergio Bravo Orellana Profesor de ESAN Graduate School of Business
Colaboradores académicos: Yajaira Tácunan, Willynthom Vargas
Introducción
Los apagones registrados en España y Chile en 2025 revelaron vulnerabilidades estructurales en sistemas eléctricos que avanzan hacia matrices más limpias, pero operativamente complejas. El 28 de abril, en España, la desconexión súbita de 15 GW afectó a más de 50 millones de personas, principalmente en regiones con alta penetración solar. La red, dependiente de generación no síncrona, carecía de respaldo térmico o hidráulico capaz de aportar inercia, y no contaba con almacenamiento suficiente para absorber desequilibrios instantáneos. De forma similar, el 25 de febrero, Chile enfrentó un apagón que afectó al 98,5 % de su población (más de 19 millones) tras la desconexión de una línea crítica de 500 kV, dividiendo el sistema en dos islas incapaces de operar autónomamente. En ambos casos, la alta penetración de renovables variables, la escasa generación síncrona distribuida, la fragilidad en la transmisión y la falta de almacenamiento fueron determinantes. Estos eventos refuerzan la urgencia de una planificación energética que combine descarbonización con resiliencia, inversión en almacenamiento y fortalecimiento físico y digital de las redes.
La demanda eléctrica global continúa en ascenso, impulsada por la electrificación de sectores intensivos como industria, climatización y centros de datos. Este crecimiento exige no solo ampliar la capacidad instalada, sino también modernizar la red bajo criterios de flexibilidad, eficiencia y sostenibilidad.
En este contexto, los sistemas de almacenamiento de energía (ESS, por sus siglas en inglés) se posicionan como una solución estratégica. Aunque su implementación se ha centrado históricamente en el punto de generación para mitigar la intermitencia renovable, su despliegue en la etapa de distribución —como almacenamiento distribuido— amplifica sus beneficios. Esta ubicación permite desplazar energía de horas de bajo costo a horas pico, reducir el precio promedio de compra, cargos por potencia, penalidades por exceso y mejorar el perfil de adquisición de las distribuidoras. Además, contribuye a reducir la frecuencia y duración de interrupciones, mejorando indicadores de confiabilidad como SAIDI y SAIFI.
Asimismo, su instalación en subestaciones alivia congestiones en transmisión, reduce pérdidas técnicas, estabiliza factores de pérdida y disminuye los precios marginales. En generación, permite un despacho más estable, aumentando el factor de carga de las centrales a gas —especialmente las de ciclo combinado—, elevando su competitividad. Las de ciclo simple también se benefician al operar con menos arranques y mayor eficiencia.
El almacenamiento distribuido permite aplanar la curva de demanda agregada, facilitando un despacho basado en tecnologías más económicas y sostenibles. Esta reconfiguración genera beneficios económicos directos para los usuarios al reducir tarifas y la dispersión de precios entre nodos. Este estudio analiza los beneficios técnicos, económicos y regulatorios de incorporar almacenamiento en distribución. Se sostiene que esta estrategia mejora la continuidad y calidad del servicio, refuerza la resiliencia del sistema y habilita una transición energética más eficiente, competitiva e inclusiva.
I. Beneficios de la implementación de sistemas de almacenamiento en la etapa de distribución
La instalación de sistemas de almacenamiento de energía en las subestaciones de distribución permite optimizar de manera significativa la operación del sistema eléctrico, especialmente en lo relacionado con la compra eficiente de energía, la gestión de la demanda y el uso de la infraestructura de transmisión. Esta capacidad de regulación local ofrece una mayor flexibilidad operativa a las empresas distribuidoras, lo que se traduce en beneficios tanto para los consumidores regulados como para los clientes libres. A medida que estos sistemas se integran en distintos puntos de la red, sus efectos positivos se extienden a lo largo de toda la cadena eléctrica. A continuación, se presentan los principales beneficios identificados en las distintas etapas del sistema
A. Reducción de Precio Promedio de la energía por reconfiguración de su Diagrama de Compra
- Reducción de Precio Promedio de la energía por reconfiguración de su Diagrama de Compra
La incorporación de sistemas de almacenamiento en empresas distribuidoras permite una gestión más eficiente de las adquisiciones de energía eléctrica. Esto se traduce en una mejor planificación de las compras y en una optimización de los contratos de suministro, con el objetivo de reducir el costo promedio de la energía adquirida. Aunque el diagrama de carga asociado al consumo de los usuarios finales permanece sin cambios, la curva de adquisición de energía por parte de la distribuidora puede modificarse sustancialmente, permitiendo reconfigurar el perfil de compra para aprovechar precios más bajos.
En una empresa de distribución típica, el diagrama de carga presenta bloques diferenciados de consumo en horas punta y fuera de punta, donde los precios promedio de la energía en punta (eP) son significativamente más altos que en los periodos fuera de punta (eFP). Esta estructura de precios se replica en las distintas subestaciones bajo gestión de la distribuidora.
Con el uso de almacenamiento, es posible desplazar la adquisición de energía desde los periodos de punta hacia las horas fuera de punta, comprando energía a menor costo y utilizándola posteriormente cuando los precios son más altos. Esto se traduce en una reducción efectiva del precio promedio ponderado de adquisición de energía eléctrica.
Gráfico 1. Diagrama de carga de un punto de distribución y precios promedio en MWh
Fuente COES: Elaboración Propia
La instalación de sistemas de almacenamiento permitirá a la empresa distribuidora gestionar sus compras de energía de manera más eficiente. Al contar con la capacidad de almacenar energía, las adquisiciones podrán concentrarse en las horas fuera de punta —cuando los precios son menores—, reduciendo así la necesidad de comprar durante las horas de punta, en las que el costo de la energía es más elevado. Durante este periodo, la distribuidora podrá atender parte de la demanda utilizando la energía previamente almacenada. Este cambio en el patrón de adquisición —basado en una estrategia de arbitraje horario— se traduce en un ahorro directo en el costo promedio de suministro, y se representa en el Gráfico 2.
Gráfico 2. Cambios en la compra de energía en hora punta y fuera de punta
Fuente: Elaboración Propia
Como se observa en el Gráfico 2, la compra de energía en horas fuera de punta se incrementa, mientras que disminuye en las horas de punta, generando un ahorro directo para la distribuidora. Este mismo efecto se replicaría en cada subestación donde se instalen sistemas de almacenamiento, produciendo un impacto agregado que desplaza parte de las adquisiciones de energía desde los periodos de mayor precio hacia aquellos de menor costo. Esta redistribución modifica el perfil de adquisición, y se refleja en una reconfiguración del diagrama de carga que tiende a aplanarse. El Gráfico 3 ilustra este cambio, mostrando un perfil más horizontal del diagrama de carga en función de la capacidad de almacenamiento instalada.
Gráfico 3. Reconfiguración del diagrama de carga de un punto de distribución
Fuente: Elaboración Propia
En el Gráfico 3 también se aprecia la modificación de los precios de energía en los periodos de punta y fuera de punta. Al aumentar la adquisición de energía en horas fuera de punta, se produce una leve elevación de su precio (de eFP a e’FP), debido al ingreso de centrales con costos marginales más altos. En contraposición, la menor demanda en horas punta reduce su precio de mercado (de eP a e’P), generando un ahorro adicional para la distribuidora.
Este efecto combinado se representa en el Gráfico 4, donde se cuantifica el beneficio económico derivado de la reconfiguración del perfil de compra. Dicho beneficio se calcula como la diferencia entre la valorización de la energía en punta antes y después de la implementación del almacenamiento:
donde Eₚ y eₚ corresponden a la energía adquirida y su precio en horas punta sin almacenamiento, y E’ₚ y e’ₚ representan los valores posteriores a la instalación del sistema.
Gráfico 4. Identificación de los beneficios a partir la reconfiguración de la estructura del diagrama de carga
Fuente: Elaboración Propia
También se puede valorar el efecto económico asociado al cambio en las adquisiciones de energía fuera de punta. Con la instalación del sistema de almacenamiento, se incrementa tanto el volumen de energía comprada (E’FP) como su precio promedio (e’FP), debido a la mayor demanda desplazada hacia ese periodo. El costo asociado a esta mayor compra se calcula como la diferencia entre la valorización de la energía fuera de punta después y antes del almacenamiento:
Costo = E’FP * e’FP - EFP * eFP
Esta expresión refleja el componente adicional del gasto generado por el cambio en el perfil de compra, el cual debe ser considerado en el análisis integral de los beneficios obtenidos por la reconfiguración del diagrama de carga.
Considerando que el sistema de almacenamiento permite desplazar la energía desde las horas de punta hacia las horas fuera de punta, puede asumirse que el incremento en las adquisiciones fuera de punta equivale a la reducción correspondiente en las compras durante las horas de punta. Esta relación de equilibrio puede expresarse como:
E’FP - EFP = E’P - EP
Esta igualdad simplifica el análisis al mostrar que el volumen de energía desplazado no representa un aumento neto en la demanda, sino una redistribución horaria que permite optimizar el perfil de compra sin alterar el consumo total.
El beneficio neto en términos de ahorro por reconfiguración del perfil de compra de energía puede expresarse como la diferencia entre el ahorro generado por la menor adquisición en horas de punta y el costo asociado al mayor volumen comprado fuera de punta. Esta relación beneficio/costo (B/C) se formula del siguiente modo:
B/C = (Ep * ep - E’p * e’p ) – (E’FP * e’FP - EFP * eFP)
Esta expresión permite cuantificar el resultado económico directo que obtendría la empresa distribuidora a partir de la instalación de sistemas de almacenamiento, considerando únicamente la optimización en el momento de compra de energía.
- Reducción de los cargos de potencia
Dentro del marco regulatorio y tarifario vigente, las empresas distribuidoras están sujetas a cargos vinculados a la demanda máxima registrada, comúnmente conocidos como cargos por potencia. La instalación de sistemas de almacenamiento en los puntos de distribución permite aplanar el diagrama de carga diario, lo cual se traduce en una reducción sostenida de la demanda máxima registrada.
Este efecto ocurre de manera simultánea en todas las subestaciones donde se implementan los sistemas de almacenamiento, ya que la energía almacenada puede ser liberada durante las horas de mayor consumo, reduciendo los picos de carga. Como resultado, se atenúan las exigencias de potencia en el sistema, disminuyendo los cargos asociados a dicho parámetro y generando un ahorro directo para la empresa distribuidora.
Gráfico 5. Reconfiguración del diagrama de carga en cada punto de distribución generando una reducción de la demanda máxima
La reducción de la demanda máxima como resultado del aplanamiento del diagrama de carga genera impactos directos en diversos componentes tarifarios relacionados con la potencia. En primer lugar, disminuiría el Peaje de Potencia por Uso del Sistema de Transmisión, que las distribuidoras deben pagar por utilizar las líneas del sistema garantizado. Este peaje incluye un cargo asociado a la capacidad de transporte requerida, calculado en función de la demanda máxima coincidente en el sistema de transmisión durante los períodos de mayor carga.
Asimismo, se reducirían los Cargos por Reserva de Capacidad, que reflejan la necesidad del sistema de generación de contar con potencia disponible suficiente para cubrir esa misma demanda máxima coincidente. Del mismo modo, se verían reducidos los Cargos por Demanda de Potencia en el Punto de Suministro, los cuales se calculan en base a la potencia máxima medida en cada punto de entrega.
Además, si la potencia máxima demandada por la distribuidora supera la potencia contratada, se generan penalizaciones por exceso de potencia. La presencia de sistemas de almacenamiento permite gestionar más eficientemente los picos de demanda, mitigando el riesgo de incurrir en estas penalidades. Finalmente, también se reducirían los cargos por factor de potencia, ya que el uso adecuado del almacenamiento puede contribuir a mantener un mejor perfil de carga, evitando inversiones adicionales en equipos de compensación reactiva.
- Mejora de indicadores de confiabilidad (SAIDI y SAIFI) con sistemas de almacenamiento
La implementación de sistemas de almacenamiento de energía en la red de distribución contribuye significativamente a mejorar la confiabilidad del servicio eléctrico, reflejada en indicadores como el SAIDI (System Average Interruption Duration Index) y el SAIFI (System Average Interruption Frequency Index). Al actuar como respaldo inmediato ante interrupciones o eventos transitorios, estos sistemas permiten inyectar energía de forma instantánea, asegurando la continuidad del suministro mientras se resuelve la falla o se restablece la operación normal.
Al amortiguar los efectos de caídas de tensión o fallas momentáneas, el almacenamiento evita desconexiones innecesarias, reduciendo tanto la frecuencia como la duración promedio de las interrupciones por usuario. Esto no solo mejora la calidad del servicio percibido por los clientes, sino que también optimiza la operación de las distribuidoras, al disminuir la necesidad de respuestas correctivas urgentes. En conjunto, el almacenamiento fortalece la resiliencia del sistema eléctrico frente a contingencias técnicas, operativas o climáticas.
B. Beneficios en Sistema de Transmisión
- Reducción de los problemas de congestión
La congestión en los sistemas eléctricos ocurre cuando la capacidad física o técnica de una línea de transmisión es insuficiente para transportar toda la energía requerida desde los centros de generación hasta los puntos de consumo. Esta limitación puede deberse a restricciones térmicas, problemas de estabilidad o caídas de tensión que impiden el flujo óptimo de energía.
Como consecuencia, se reduce la confiabilidad del sistema, aumentan las pérdidas eléctricas y se generan restricciones operativas, fallas, mantenimientos no planificados o dificultades ante eventos climáticos extremos. En muchos casos, se debe recurrir a fuentes de generación local más costosas o menos eficientes para suplir la demanda.
Los sistemas de almacenamiento contribuyen a mitigar estos problemas, especialmente durante los picos de demanda. Al absorber las variaciones de carga en tiempo real, ayudan a evitar la sobrecarga de las líneas de transmisión. Además, funcionan como recursos flexibles dentro del sistema eléctrico, permitiendo el desplazamiento temporal de carga: durante horas de baja demanda, almacenan energía excedente cerca de los centros de generación, y la liberan en momentos de alta demanda, directamente en las zonas de consumo. Esto reduce la necesidad de transportar grandes flujos a través de líneas ya exigidas, aliviando así las condiciones de congestión.
Gráfico 6. Cambios en los costos generados por la congestión en momentos de demanda máxima
Fuente: Elaboración Propia
La instalación de sistemas de almacenamiento en puntos estratégicos de la red reduce la necesidad de transferir grandes volúmenes de energía a través de líneas congestionadas, lo que permite optimizar la utilización de la infraestructura de transmisión existente y mejora la eficiencia operativa del sistema en su conjunto.
- Reducción de las pérdidas y los factores de pérdidas en los sistemas de transmisión
Como se ha señalado, la incorporación de sistemas de almacenamiento en las empresas distribuidoras permite gestionar con mayor eficiencia la adquisición de energía. Durante las horas punta —cuando la demanda es elevada y los precios son más altos— las subestaciones equipadas con almacenamiento pueden reducir su consumo desde la red, utilizando la energía previamente almacenada, adquirida en horas fuera de punta a menor costo.
Esta estrategia de arbitraje horario mejora el factor de carga de las adquisiciones, permitiendo un uso más uniforme y eficiente tanto de los recursos de generación como de la infraestructura de transmisión. En consecuencia, el impacto positivo del almacenamiento no se limita al ámbito de la distribución, sino que también se extiende al sistema de transmisión, al reducir las exigencias operativas sobre sus componentes y los niveles de pérdida asociados al transporte de energía en condiciones de alta carga.
El efecto técnico más relevante se manifiesta en las pérdidas eléctricas por efecto Joule, que son proporcionales al cuadrado de la corriente que circula por las líneas[1]. Al reducirse la demanda en horas punta mediante el uso de energía almacenada, se atenúan los picos de corriente y se logra un flujo más uniforme a lo largo del día. Esto no solo disminuye las pérdidas en términos absolutos, sino que también mejora el desempeño térmico de la red y reduce el estrés sobre los activos de transmisión.
- Uso uniforme de la Transmisión e impacto en los factores de pérdida
La instalación de sistemas de almacenamiento en la red de distribución contribuye a reducir las pérdidas técnicas en transmisión al suavizar la curva de carga y disminuir los picos de demanda. Durante las horas de baja demanda, el sistema de almacenamiento acumula energía, que luego es liberada en los periodos de alta demanda. Este desplazamiento reduce la necesidad de transportar grandes volúmenes de energía en momentos críticos, evitando la sobrecarga de las líneas y permitiendo un flujo más uniforme a lo largo del tiempo.
Un flujo más uniforme reduce las pérdidas Joule, ya que estas son proporcionales al cuadrado de la corriente que circula por las líneas. Al disminuir las corrientes máximas, también se reduce el esfuerzo térmico sobre la infraestructura y se mejora el factor de carga de las líneas de transmisión. En consecuencia, se incrementa la eficiencia global del sistema eléctrico y se disminuyen los riesgos de congestión y fallas operativas.
Estos beneficios técnicos se reflejan en una reducción de los factores de pérdida asignados a cada nodo, los cuales indican cuánto contribuyen las pérdidas de transmisión al costo total de la energía entregada. Menores pérdidas implican factores más bajos, lo que se traduce en precios finales más competitivos en las barras de distribución.
En los mercados eléctricos, los precios marginales nodales (LMP) incorporan las pérdidas como un componente clave de su cálculo. Por tanto, la reducción de pérdidas mediante almacenamiento no solo mejora la eficiencia operativa, sino que también estabiliza los precios marginales, al disminuir los factores de expansión que tienden a incrementarlos. Esto atenúa las diferencias de precios entre zonas del sistema eléctrico y favorece una asignación de costos más eficiente y equitativa.
En resumen, antes de la incorporación del almacenamiento, los picos de demanda generaban altas corrientes, elevadas pérdidas y factores de pérdida significativos en los nodos. Luego de su implementación, el flujo de energía se vuelve más estable, las corrientes máximas se reducen, las pérdidas se minimizan y los factores de pérdida disminuyen, mejorando la eficiencia técnica y económica del sistema.
C. Beneficios en la Generación de Energía
- Incremento de la Calidad del Funcionamiento de la Generación Eléctrica
La instalación de sistemas de almacenamiento en la red de distribución mejora significativamente la calidad operativa del parque de generación eléctrica, al reducir la variabilidad y volatilidad de la demanda. El almacenamiento actúa como un amortiguador frente a cambios bruscos en el consumo, lo que permite suavizar el perfil de carga que enfrentan los generadores y optimizar su despacho.
Esta mayor estabilidad en la demanda permite programar la operación de las plantas más cerca de sus puntos de máxima eficiencia, reduciendo el consumo específico de combustible por unidad de energía producida y extendiendo la vida útil de los equipos. Asimismo, disminuyen los ciclos de arranque y parada frecuentes, que suelen generar desgaste mecánico y elevar los costos de mantenimiento. En escenarios de fluctuaciones de corto plazo, el almacenamiento puede suplir la demanda de manera inmediata, evitando que los generadores deban ajustar continuamente su producción.
Adicionalmente, los sistemas de almacenamiento refuerzan la confiabilidad del sistema eléctrico, al actuar como un colchón energético que puede responder ante eventos inesperados. En casos de fallas en la generación o incrementos súbitos de la demanda, el almacenamiento permite mantener el suministro de manera transitoria, mejorando la estabilidad del sistema y reduciendo el riesgo de interrupciones. También es útil frente a contingencias más amplias, como fallas en líneas de transmisión o paradas imprevistas de unidades generadoras, ya que puede inyectar energía rápidamente, evitando apagones y facilitando una recuperación más ágil del sistema.
- Regulación de la frecuencia y disminución de costos de generación para regular la frecuencia
Los sistemas de almacenamiento poseen la capacidad de responder casi instantáneamente a variaciones en la frecuencia del sistema eléctrico, ya sea inyectando o absorbiendo energía en función de las desviaciones detectadas. Esta respuesta rápida permite mantener el equilibrio entre oferta y demanda en tiempo real, que es fundamental para la estabilidad del sistema.
Gracias a esta capacidad, el almacenamiento alivia la carga de regulación que normalmente recae sobre las unidades generadoras, permitiendo que estas se concentren en su operación principal y no en ajustes de corto plazo. Como resultado, se reduce la necesidad de mantener generación adicional dedicada exclusivamente a servicios de balance o regulación secundaria, lo que a su vez disminuye los costos operativos del sistema.
Gráfico 7. Regulación de la frecuencia mediante coordinación a través del sistema de almacenamiento
Fuente: Elaboracion propia
En ausencia de almacenamiento, los operadores del sistema deben mantener generadores de respaldo en línea para cubrir variaciones inesperadas en la demanda o en la producción de energía. Esta práctica implica costos adicionales y una mayor emisión de gases contaminantes, especialmente cuando se utilizan unidades térmicas de respuesta rápida. Con la incorporación de almacenamiento, la necesidad de activar estos generadores se reduce considerablemente, lo que disminuye tanto los costos operativos como el impacto ambiental.
En consecuencia, se reduce la generación adicional destinada a regulación, ya que los sistemas de almacenamiento pueden asumir eficientemente la función de compensar desviaciones de frecuencia o pequeños desbalances de carga. Esto permite operar con una menor cantidad de unidades de generación rápida, liberando recursos para un despacho más económico y predecible.
Además, el almacenamiento contribuye a un mejor equilibrio entre oferta y demanda, al gestionar desbalances momentáneos sin necesidad de sobredimensionar la capacidad de generación instalada. Esta capacidad de respuesta flexible mejora la eficiencia del sistema y facilita su transición hacia un modelo más sostenible.
En síntesis, los sistemas de almacenamiento no solo optimizan la operación de la generación eléctrica, sino que también fortalecen la sostenibilidad ambiental, la eficiencia económica y la calidad del suministro. Por su impacto transversal, esta tecnología se consolida como un pilar estratégico para la modernización de las redes eléctricas y la transición hacia un sistema energético más flexible, resiliente y sostenible.
- Promoción de las inversiones en centrales a gas
En el sistema de generación eléctrica, las centrales térmicas a gas —tanto de ciclo simple como de ciclo combinado— desempeñan un rol clave por su flexibilidad operativa y complementariedad con otras tecnologías. Las centrales de ciclo combinado alcanzan eficiencias superiores al 60 % y están diseñadas para operar de forma continua, lo que las hace ideales para cubrir la generación base o media. Para alcanzar su máximo rendimiento, requieren operar con un factor de carga elevado. Por otro lado, las centrales de ciclo simple, con eficiencias entre el 30 % y 40 %, se utilizan principalmente como respaldo o para cubrir picos de demanda, gracias a su capacidad de arranque rápido y operación flexible.
La instalación de sistemas de almacenamiento en la etapa de distribución permite aplanar la curva de demanda, tanto a nivel de distribuidora como del sistema eléctrico en su conjunto. Esta menor variabilidad favorece un despacho más constante y predecible para las unidades generadoras, aumentando su factor de carga y permitiendo una utilización más eficiente de la capacidad instalada.
En el caso de las plantas de ciclo combinado, el almacenamiento contribuye a mantener un régimen de operación más estable, lo que mejora su eficiencia térmica, reduce el desgaste asociado a arranques y paradas frecuentes, y optimiza el uso del combustible. Esto se traduce en una reducción de los costos nivelados de generación (LCOE[2], por sus siglas en inglés), al repartir los costos fijos sobre una mayor cantidad de energía producida. En conjunto, estos efectos incrementan su competitividad frente a otras tecnologías, mejorando las condiciones para su financiamiento y sostenibilidad operativa. La rentabilidad de este tipo de plantas depende en gran medida de su capacidad para operar de manera continua y sostenida, por lo que el almacenamiento representa una palanca clave para su valorización.
Por su parte, las centrales de ciclo simple también pueden beneficiarse del almacenamiento. Aunque no están diseñadas para operación permanente, su integración con sistemas de almacenamiento reduce la necesidad de arranques constantes, disminuye el desgaste mecánico y permite que operen durante intervalos más prolongados cerca de su punto óptimo de eficiencia. Esto mejora su desempeño técnico y económico, reduciendo el costo específico por megavatio-hora generado, y consolidando su rol complementario en un sistema más flexible y con una demanda mejor gestionada.
- Promoción de las inversiones en energía renovable
La instalación de sistemas de almacenamiento en los puntos de distribución representa una estrategia clave para la modernización de las redes eléctricas, especialmente en contextos con alta penetración de energías renovables intermitentes como la solar y la eólica.
Por su naturaleza, estas fuentes dependen de condiciones climáticas y del momento del día, lo que genera desequilibrios entre la producción y la demanda. Los sistemas de almacenamiento permiten mitigar estas fluctuaciones, capturando excedentes de generación —como los producidos en mediodías soleados o jornadas con fuertes vientos— y liberando energía durante periodos de mayor demanda o de baja generación renovable. Esta capacidad de desplazamiento temporal no solo evita el vertimiento de energía, sino que reduce la necesidad de recurrir a generación convencional, disminuyendo así las emisiones de gases de efecto invernadero y los costos operativos del sistema.
Adicionalmente, el almacenamiento mejora la regulación de frecuencia en la red. La variabilidad de las renovables puede generar desbalances que afectan la estabilidad del sistema eléctrico. Los sistemas de almacenamiento responden con alta velocidad, inyectando o absorbiendo energía según se requiera, lo que permite mantener la frecuencia dentro de los márgenes operativos aceptables. En este rol, el almacenamiento actúa como amortiguador dinámico, brindando estabilidad operativa, reduciendo el riesgo de apagones y asegurando un suministro confiable.
En el contexto regulatorio peruano, la incorporación de almacenamiento en distribución también puede facilitar el cumplimiento de las condiciones técnicas de conexión para proyectos RER, al reducir el impacto de la variabilidad en los nodos de entrega y mejorar la previsibilidad del despacho. Además, permite optimizar la participación de estas tecnologías en contratos de suministro, al asegurar entregas más estables y confiables, incluso en esquemas con obligaciones firmes de energía.
En conjunto, el almacenamiento distribuido viabiliza una mayor integración de renovables, al neutralizar sus efectos negativos sobre la red y crear condiciones técnicas y económicas más atractivas para nuevas inversiones solares y eólicas, tanto a escala de generación centralizada como distribuida.
D. Beneficios para el sistema eléctrico y el consumidor
- Reestructuración de la curva de demanda del sistema
La instalación de sistemas de almacenamiento de energía en la red de distribución genera beneficios que trascienden el ámbito local de cada punto de instalación. Como se ha analizado, estos sistemas permiten optimizar el perfil de adquisición de energía al suavizar el diagrama de carga y reducir las variaciones en la demanda. Durante las horas de baja demanda (horas fuera de punta), se almacena energía que luego se libera durante las horas de alta demanda (horas punta), lo cual disminuye la necesidad de realizar compras en los momentos más costosos y permite un mejor aprovechamiento de las tarifas más bajas asociadas a las horas valle.
Este mecanismo produce un aplanamiento del diagrama de carga en cada punto de distribución, pero su efecto más significativo se manifiesta cuando se considera el sistema eléctrico en su conjunto. Al agregarse los diagramas de carga reconfigurados de todas las subestaciones que cuentan con almacenamiento, se genera una curva de demanda más uniforme y estable para todo el sistema. Este efecto agregado mejora la planificación operativa y el despacho económico, al reducir la incertidumbre asociada a picos abruptos o caídas bruscas de carga.
Una curva de demanda más plana favorece la operación de plantas generadoras con costos marginales bajos o medios, como las fuentes renovables, las hidroeléctricas o las térmicas de alta eficiencia, que pueden ser despachadas con mayor continuidad. Al mismo tiempo, se reduce la necesidad de activar unidades con costos marginales elevados, o aquellas que suelen mantenerse en reserva. Esto no solo optimiza los costos globales de generación, sino que también mejora la sostenibilidad ambiental del sistema, al reducir la participación de tecnologías más contaminantes y menos eficientes.
En términos operativos, esta transformación redefine el modelo de despacho eléctrico, al priorizar recursos más económicos, predecibles y confiables. Además, contribuye a fortalecer la resiliencia y la flexibilidad del sistema energético, haciéndolo más capaz de adaptarse a fluctuaciones imprevistas en la demanda o a eventos extremos.
II. Cuantificación de los efectos en costos marginales del sistema
La instalación de sistemas de almacenamiento en puntos estratégicos de la red de distribución tiene un impacto significativo en la estructura de costos del sistema eléctrico y, en consecuencia, en las tarifas finales que pagan los usuarios. Este efecto se explica principalmente por dos fenómenos interrelacionados: el aplanamiento del diagrama de carga a nivel sistémico y la reducción de pérdidas en los sistemas de transmisión y distribución.
Cuando el almacenamiento contribuye a suavizar la curva de carga, se reduce la demanda máxima durante las horas punta y se incrementa la demanda en las horas valle, al trasladarse parte del consumo mediante energía previamente almacenada. Este cambio disminuye la necesidad de despachar centrales con costos marginales elevados, como las térmicas a base de petróleo, que suelen operar únicamente en momentos de alta demanda o como respaldo. En su lugar, una mayor proporción de la energía requerida puede ser abastecida por centrales con costos marginales bajos o medios, como las hidroeléctricas, las plantas a gas de ciclo combinado y las fuentes renovables, que operan típicamente como generación base.
Al reducirse la frecuencia y magnitud del despacho de tecnologías caras, el costo marginal del sistema —estrechamente vinculado al precio de la electricidad en los mercados mayoristas— también disminuye. Esto produce un efecto en cadena: menores costos de generación se traducen en menores precios de la energía y, finalmente, en tarifas más competitivas para los consumidores residenciales, comerciales e industriales.
Gráfico 8. Reconfiguración de costos marginales del sistema eléctrico por la incorporación de energía renovable continua por almacenamiento
Nota: Cálculos realizados mediante el programa GAMS con el sistema actual del sistema eléctrico peruano. Se considera el ingreso de energía renovable en los tres bloques de generación.
Gráfico 9. Costos marginales promedio de energía con y sin incremento de la participación de energía renovable en $ MWh
Nota: Con el funcionamiento prolongado de los bloques horarios abastecidos por energía renovable del sistema eléctrico actual. El promedio de costos marginales se reduciría en aproximadamente el 16% solo con una participación más prolongada de la energía renovable en el sistema eléctrico.
Otro beneficio relevante de los sistemas de almacenamiento es la reducción de las pérdidas eléctricas, especialmente las pérdidas Joule, que ocurren durante la transmisión y distribución de la energía. Estas pérdidas son proporcionales al cuadrado de la corriente, la cual tiende a incrementarse durante las horas de mayor demanda. Con el almacenamiento, se traslada una mayor proporción de la adquisición de energía hacia las horas fuera de punta, donde la corriente es menor, lo que contribuye a disminuir las pérdidas en las líneas. Esta mejora aumenta la eficiencia del sistema y reduce los costos asociados al transporte de energía desde las centrales generadoras hasta los centros de distribución y los usuarios finales.
El efecto combinado del aplanamiento del diagrama de carga y la reducción de pérdidas también incide en la dispersión de precios dentro del sistema eléctrico, es decir, en la diferencia entre los precios de energía en los nodos de generación y los puntos de entrega. Al reducirse las pérdidas técnicas y optimizarse el despacho, se minimizan los factores de pérdida que explican esta dispersión, promoviendo una estructura de precios más equitativa y eficiente. Sumado a la reducción del costo marginal de generación, esto contribuye a una baja del precio promedio de la electricidad, beneficiando directamente a los consumidores.
En conjunto, la instalación de sistemas de almacenamiento en la red de distribución transforma la gestión de la oferta y la demanda energética, generando beneficios económicos y operativos sustanciales. Por un lado, permite desplazar el despacho hacia tecnologías más económicas, disminuyendo los costos marginales del sistema. Por otro, reduce las pérdidas eléctricas y, con ello, el precio final de la energía en las barras de distribución. El resultado es un sistema más eficiente, con precios promedio más bajos y menor variabilidad entre puntos de entrega, lo que favorece tanto a los usuarios finales como a la sostenibilidad financiera del sistema eléctrico.
III.Conclusión
La incorporación de sistemas de almacenamiento de energía en la etapa de distribución representa una transformación estructural en la arquitectura operativa de los sistemas eléctricos modernos. Su implementación permite una gestión más eficiente de la demanda, el despacho de generación y el uso de la infraestructura de transmisión, con impactos económicos, técnicos y regulatorios de amplio alcance.
Desde la perspectiva de las empresas distribuidoras, el almacenamiento facilita la reconfiguración del perfil de compra de energía, trasladando adquisiciones desde horas punta hacia horas fuera de punta. Esto permite reducir el precio promedio de adquisición, disminuir cargos por potencia, evitar penalidades por excesos y mejorar indicadores de confiabilidad como SAIDI y SAIFI. Además, genera un aplanamiento del diagrama de carga, lo cual se traduce en menores exigencias sobre la red y mejores condiciones de planificación.
En el sistema de transmisión, el almacenamiento contribuye a reducir pérdidas técnicas y congestiones, gracias a un flujo energético más uniforme y menos exigente. Disminuyen los factores de pérdida y, con ello, los precios marginales nodales, atenuando la dispersión de precios entre zonas. Esto mejora la eficiencia operativa, reduce sobrecostos y favorece una asignación más equitativa de los costos del sistema.
En el ámbito de la generación, el almacenamiento permite un despacho más estable, incrementando el factor de carga de las plantas —especialmente de ciclo combinado— y reduciendo los ciclos de arranque y parada. Esto mejora su eficiencia térmica, extiende la vida útil de los equipos y reduce los costos nivelados de generación (LCOE). Asimismo, el almacenamiento asume funciones de regulación de frecuencia con mayor rapidez y eficiencia que la generación convencional, reduciendo la necesidad de generación adicional para servicios auxiliares.
A nivel sistémico, el almacenamiento distribuido permite aplanar la curva de demanda agregada, facilitando un despacho basado en tecnologías más económicas y sostenibles. Este efecto, combinado con la reducción de pérdidas, impacta positivamente en los costos marginales del sistema y en la dispersión de precios entre nodos, generando beneficios económicos directos para todos los usuarios del sistema.
Finalmente, al mitigar la intermitencia de las energías renovables, el almacenamiento mejora la viabilidad técnica y económica de su integración masiva, actuando como un amortiguador de variabilidad. Esto facilita el cumplimiento de condiciones de conexión, fortalece la previsibilidad del despacho y promueve nuevas inversiones renovables.
En conjunto, los sistemas de almacenamiento en distribución se consolidan como una herramienta estratégica para modernizar los sistemas eléctricos, reforzar su resiliencia, mejorar su competitividad y avanzar hacia una transición energética sostenible, equitativa y centrada en el usuario.
[1] Las pérdidas Joule, son la energía disipada en forma de calor cuando una corriente eléctrica fluye a través de un conductor con resistencia. Estas pérdidas se calculan mediante la fórmula:
PJoule=I2 * R
Donde:
- I es la corriente que atraviesa el conductor.
- R es la resistencia del conductor.
[2] Los costos nivelados de generación se conocen en inglés como “Levelized Cost of Energy” (LCOE). Este término se utiliza ampliamente para comparar el costo promedio de generación de diferentes tecnologías a lo largo de su vida útil, considerando costos de inversión, operación, mantenimiento, combustible, y financiamiento.