Almacenamiento

Los fallos ocultos en las baterías podrían costar 2.000 millones de euros al sector del almacenamiento hasta 2030

Las pruebas convencionales pueden pasar por alto defectos térmicos y desequilibrios eléctricos que comprometen la seguridad y la rentabilidad de los sistemas, según un estudio de Sinovoltaics y volytica diagnostics

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Los defectos en los sistemas de almacenamiento energético con baterías (BESS, por sus siglas en inglés) podrían ocasionar pérdidas de hasta 2.050 millones de euros en proyectos desplegados entre 2023 y 2030 si no se refuerzan los controles de calidad. Así lo estiman Sinovoltaics y volytica diagnostics en un informe que advierte de las limitaciones de las pruebas convencionales para detectar fallos que, una vez instalados los equipos, pueden traducirse en paradas imprevistas, pérdida de ingresos y costosas sustituciones de componentes.

El documento propone complementar los ensayos habituales con herramientas avanzadas de diagnóstico capaces de identificar anomalías en las celdas y los paquetes de baterías antes de que los sistemas salgan de fábrica.

La advertencia llega en un contexto de expansión del almacenamiento a gran escala, en el que garantizar el rendimiento y la disponibilidad de los equipos resulta determinante para la rentabilidad de los proyectos. Las dos compañías señalan que la presión competitiva para reducir costes puede ir en detrimento de los controles de calidad, mientras que detectar un defecto después del transporte y la instalación multiplica las dificultades y los gastos de reparación.

Un fallo térmico que escapó a las pruebas convencionales

El informe recoge un caso práctico en un proyecto europeo de almacenamiento de 50 MWh, formado por 23 contenedores. Aunque todos cumplían las especificaciones del fabricante en parámetros como la capacidad de descarga y la eficiencia de ciclo completo, un análisis más exhaustivo de los datos reveló anomalías que los ensayos tradicionales no habían identificado.

Los resultados mostraron desequilibrios de tensión entre las celdas y un problema térmico significativo en el contenedor número 19, cuya heterogeneidad de temperatura era un 25% superior a la de las unidades comparables sometidas al mismo procedimiento de prueba.

Según los autores, esta anomalía podía estar relacionada con deficiencias en el sistema de refrigeración o con celdas defectuosas o dañadas capaces de generar calor localizado. La investigación permitió identificar un paquete de baterías con sobrecalentamiento, que fue sustituido por otro previamente sometido a pruebas. Una segunda evaluación confirmó que el problema se había resuelto.

La detección temprana era relevante tanto para la seguridad como para la vida útil de la instalación. El estudio advierte de que las celdas que alcanzan temperaturas de hasta 45 grados centígrados podrían degradarse hasta cuatro veces más rápido que las que funcionan a 25 grados. Este envejecimiento desigual puede reducir el rendimiento del conjunto, ya que la celda más débil condiciona el funcionamiento de la unidad a la que pertenece.

El análisis también detectó diferencias de tensión entre las celdas. Cuando una de ellas alcanza primero su límite de tensión, el sistema de gestión de baterías (BMS) detiene la carga o la descarga, aunque otras celdas todavía dispongan de unos 20 minutos de capacidad operativa. El resultado es que parte de la energía potencial queda sin aprovechar, lo que limita los ingresos que puede generar el almacenamiento.

Un solo defecto puede provocar más de 540.000 euros en pérdidas

Para ilustrar las consecuencias económicas de estos problemas, Sinovoltaics y volytica diagnostics modelizan un escenario en una instalación hipotética de 50 MW y 100 MWh, compuesta por 25 contenedores de 4 MWh cada uno.

El supuesto contempla que un paquete defectuoso supera las pruebas iniciales, se degrada de forma acelerada durante cinco años y acaba provocando una alarma que obliga a detener la instalación. El equipo de operación y mantenimiento debe localizar el origen del problema y, posteriormente, el propietario y el fabricante tienen que gestionar la sustitución del componente y la nueva puesta en servicio.

Las pérdidas estimadas ascienden a unos 541.000 euros (607.238 dólares). De esa cantidad, alrededor de 44.500 euros corresponderían a los ingresos perdidos durante cinco años por la degradación acelerada del componente. La parada imprevista del proyecto durante 15 días supondría otros 324.700 euros, entre los ingresos que dejarían de obtenerse en el mercado eléctrico y los costes de asistencia técnica. Por último, el proceso de reclamación, sustitución y nueva puesta en servicio añadiría unos 172.300 euros.

El informe calcula que la gestión del incidente podría prolongarse durante 175 días entre la parada y los procedimientos de reclamación y reparación. A las pérdidas económicas se sumarían los retrasos operativos, la carga administrativa y las dificultades de coordinación entre el propietario, el integrador y el fabricante.

No obstante, se trata de una simulación basada en hipótesis sobre ingresos, plazos de reparación y costes de asistencia técnica, no de pérdidas registradas en una instalación real. Los propios autores reconocen que el resultado depende de las condiciones del mercado eléctrico, del momento en que se produzca la parada, de los plazos de sustitución y de las condiciones de garantía. En periodos de precios elevados, el impacto podría ser considerablemente mayor.

Pérdidas hasta 2030

A partir del caso analizado, las compañías extrapolan el impacto potencial de los defectos al conjunto del mercado mundial. Para los proyectos desplegados en 2023 y 2024, estiman pérdidas de unos 375 millones de euros (421 millones de dólares), tomando como referencia una capacidad instalada de 125 GWh en 2023 y 160 GWh en 2024, un tamaño medio de contenedor de 3 MWh y la hipótesis de que alrededor del 1% de las unidades desplegadas presenta problemas que afloran durante la operación.

Para los años siguientes, el informe utiliza las previsiones de despliegue de almacenamiento a gran escala recogidas en un estudio de McKinsey de agosto de 2023, que apuntaba a un crecimiento desde los 202,5 GWh previstos para 2025 hasta los 610 GWh en 2030.

Con estas proyecciones y suponiendo que el tamaño medio de los contenedores aumentará hasta los 6 MWh, los autores calculan que las pérdidas asociadas a los proyectos desplegados entre 2025 y 2030 podrían acercarse a los 1.780 millones de euros. Al sumar ambos periodos, el impacto potencial ascendería a unos 2.050 millones de euros entre 2023 y 2030.

La cifra representa una estimación de las pérdidas que podrían evitarse bajo las hipótesis del estudio, no un registro de costes ya materializados ni una previsión independiente. Su magnitud depende de que se cumplan las proyecciones de despliegue, de la incidencia real de los defectos y de las consecuencias económicas de cada fallo.

Más controles para detectar defectos antes del envío

La principal recomendación del informe es ampliar el alcance de las pruebas de aceptación en fábrica, conocidas como FAT (Factory Acceptance Testing). Los autores advierten de que algunos procedimientos se basan en el muestreo de una parte de los contenedores, en lugar de examinar todas las unidades, y de que los ensayos limitados a una fracción de la potencia o capacidad máxima pueden ofrecer una imagen incompleta del rendimiento real.

Frente a estas prácticas, Sinovoltaics y volytica diagnostics defienden que todos los contenedores se sometan a pruebas de aceptación y que los ensayos de rendimiento se realicen conforme a las especificaciones previstas. También reclaman informes detallados que permitan conocer los resultados obtenidos, más allá de una simple clasificación de aprobado o suspenso.

Su solución, BESSential, combina las inspecciones visuales y las pruebas eléctricas, mecánicas, de rendimiento y seguridad de Sinovoltaics con los algoritmos de diagnóstico de baterías de volytica diagnostics. El software analiza los datos obtenidos durante los ensayos de carga y descarga para detectar desviaciones de tensión, temperatura y capacidad, entre otros parámetros.

El procedimiento utiliza los datos de las pruebas existentes, por lo que no requiere ensayos físicos adicionales. Una vez recibida la información, el análisis puede completarse en dos días o menos, según el informe.

Esta metodología complementa las pruebas de aceptación en emplazamiento, conocidas como SAT (Site Acceptance Testing), que se realizan después del transporte y la instalación para verificar que el sistema funciona correctamente en sus condiciones reales de operación. El objetivo es identificar y corregir los defectos antes del envío, acortar los plazos de puesta en servicio y evitar reparaciones o sustituciones una vez que los equipos se encuentran en su destino.

La detección temprana también puede reducir las devoluciones, los desplazamientos y los residuos asociados a la sustitución de componentes defectuosos, con el consiguiente efecto sobre la huella de carbono de los proyectos.

El informe concluye que el crecimiento del almacenamiento debe ir acompañado de controles de calidad capaces de detectar anomalías que no siempre afloran en las pruebas convencionales. Para un sector cuya rentabilidad depende de la disponibilidad de los activos y de su capacidad para operar según las prestaciones previstas, identificar los defectos antes de la puesta en servicio puede evitar costes que, una vez iniciada la explotación, resultan mucho más difíciles de contener.

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