La mayoría de las baterías de Hawai se instalan con plantas de energía eólica o solar

Casi toda la capacidad de almacenamiento en baterías a gran escala de Hawai se instala con turbinas eólicas terrestres o sistemas solares fotovoltaicos (PV), lo que permite almacenar y utilizar más tarde el exceso de electricidad de esos generadores. A partir de enero de 2020, aproximadamente el 30% de la capacidad de generación total de Hawai es solar o eólica.

La naturaleza no despachable de estas tecnologías crea desafíos operativos para los operadores de sistemas. El emparejamiento de baterías con sistemas eólicos y solares ha demostrado ser efectivo para mitigar los desafíos operativos. Hawaii planea generar el 100% de su electricidad a partir de energía renovable para 2045, y dado este objetivo, la energía eólica y solar probablemente representarán una parte creciente del mix energético del estado en el futuro. La Administración de Información de Energía de EEUU (EIA) espera que las instalaciones de baterías adicionales respalden este crecimiento.

La aplicación más comúnmente reportada de los sistemas de baterías de Hawai es el almacenamiento del exceso de generación eólica y solar. Sin almacenamiento, los generadores eólicos y solares solo pueden proporcionar energía cuando sale el sol o sopla el viento. En ocasiones, con poco o ningún sol o viento, la generación de electricidad a partir de fuentes como el petróleo y el carbón se utiliza para satisfacer la demanda de electricidad. Al almacenar el exceso de producción de las plantas de energía eólica y solar, las baterías pueden proporcionar electricidad durante épocas de baja producción eólica y solar y reducir la necesidad de otras formas de generación.

El informe preliminar mensual del generador de la Administración de Información de Energía de EEUU (EIA) proporciona datos sobre la capacidad disponible para cada aplicación de almacenamiento de batería. A diferencia de la mayoría de los generadores de electricidad, que pueden caracterizarse solo por su capacidad de potencia, las baterías se caracterizan por dos métricas: capacidad de potencia y capacidad de energía . La capacidad de potencia es la cantidad máxima instantánea de potencia que se puede producir de forma continua. La capacidad de energía es la cantidad total de energía que la batería puede almacenar o descargar.

Más allá del almacenamiento de electricidad, el almacenamiento de la batería de Hawai también se utiliza para el afeitado máximo, la regulación de frecuencia, la reducción de reducciones y las reservas de aumento / rotación . El afeitado máximo (cuando los sistemas de almacenamiento se utilizan para reducir los picos en la demanda del sistema) es la segunda aplicación más común de los sistemas de almacenamiento de baterías de Hawai. Cambiar porciones de la demanda de electricidad de las horas pico a otras horas del día también reduce la necesidad de una capacidad de generación de mayor costo y rara vez utilizada para estar en línea, lo que puede dar como resultado precios generales de electricidad al por mayor.

Aunque los sistemas de energía eólica y solar fotovoltaica independientes se extienden por todo el estado, los generadores eólicos y solares con capacidad de batería se concentran en dos de las islas del estado. Todos los generadores solares fotovoltaicos con almacenamiento de batería se encuentran en Kauai, y todas las turbinas eólicas en tierra con almacenamiento de batería están en Maui. La única capacidad de batería de almacenamiento de energía a escala de servicio público que no se encuentra con un sistema eólico o solar está en Molokai.

Hawai planea continuar construyendo capacidad de almacenamiento renovable y de baterías; los operadores han informado planes para EIA de agregar 45 megavatios (MW) adicionales de energía solar con capacidad de batería a la red para 2022. Estos nuevos sistemas solares y de almacenamiento se ubicarán en Maui (15 MW de energía solar fotovoltaica y 15 MW de almacenamiento en batería) y la isla de Hawaai (30 MW de energía solar fotovoltaica y 30 MW de almacenamiento en batería). Además de estos sistemas, Hawaiian Electric Company, el mayor proveedor de electricidad en el estado, ha publicado solicitudes de propuestas (RFP) que buscan 900 MW de energía renovable y proyectos de almacenamiento de energía, incluidos 594 MW de energía solar en Oahu, 135 MW en Maui, y 203 MW en la isla de Hawai. Tanto Maui como la isla de Hawai tienen requisitos obligatorios de almacenamiento de energía para nuevos proyectos solares .