Les lliçons que ens dóna Califòrnia per a aprofitar l’excedent solar

Malgrat que encara no se’n saben les causes concretes, l’apagada ibèrica de l’abril ha estat un toc d’atenció a tots els països amb una generació renovable elevada, especialment d’energia solar. L’atenció vira cap aquells països i territoris més innovadors, on apliquen les solucions que permeten de gestionar i aprofitar l’enorme quantitat d’electricitat generada per les plaques fotovoltaiques durant les hores centrals del dia. Durant aquestes hores la solar pot arribar a cobrir totalment la demanda de tot un país, i fins i tot pot sobrar electricitat. Un fet que cada vegada serà més comú, atès que la implantació d’energia solar s’ha d’ampliar significativament, fins i tot en els països on ja cobreix el 100% de la demanda durant determinades èpoques de l’any. Cal tenir en compte que l’energia solar s’ha de dimensionar per a l’hivern, quan hi ha menys hores de sol. I això implica automàticament que a la primavera i l’estiu l’energia solar produirà uns excedents enormes que cal saber aprofitar. Per a fer-ho, les bateries són l’opció principal. I a Califòrnia, on tenen un pes més gran, justament aquests dies les bateries han batut un nou rècord de subministrament. Tot seguit analitzem el cas californià i els avenços que hi ha a Europa i els altres continents.

Quan les grans bateries esdevenen la font d’electricitat principal de tot un país

Amb vora 40 milions d’habitants i una demanda màxima d’electricitat al voltant dels 21 GW durant aquests dies, Califòrnia representa un cas molt semblant al de l’estat espanyol, amb 49 milions d’habitants i una demanda pic al voltant dels 30 GW. És per això que el cas californià serveix d’exemple per a saber quins passos s’han de fer a Europa, especialment a la del sud, atès que són a la mateixa latitud, amb les mateixes hores de sol aproximadament. En aquesta línia, el rècord que s’esdevingué el 20 de maig a l’estat nord-americà és molt significatiu. A les 19.45 les bateries van establir un nou rècord de subministrament d’electricitat, amb una potència instantània que arribà a 10.030 MW (10 GW). Recordem que l’apagada a l’estat espanyol es produí quan es van desconnectar de cop 15 GW. Tornant al 20 de maig a Califòrnia, en aquell moment del vespre les bateries van ser durant gairebé 3 hores la font d’electricitat principal de tot l’estat, un territori que per població i economia és l’equivalent a qualsevol país europeu. És a dir, el cas californià permet de concebre les bateries com una tecnologia que pot compensar caigudes de producció de gran magnitud i alimentar països sencers durant hores. Han deixat de ser una tecnologia anecdòtica.

Percentualment, a Califòrnia aquell dia les bateries van arribar a representar un terç de l’electricitat consumida, atès que les renovables produïen 5,8 GW, el gas fòssil, 4,8 GW, els embassaments, 4,5 GW, la nuclear, 1,6 GW, i les importacions, 4,2 GW. L’endemà, 21 de maig, les grans bateries californianes van tornar a ser destacables: la producció renovable va assolir un nou rècord absolut, i va arribar a 28,2 GW a les 13.05. Però la demanda era de 21 GW. Aquest excés de producció no es podria haver gestionat sense les grans bateries: les centrals solars i eòliques s’haurien hagut de desconnectar. Això té dues conseqüències directes: la pèrdua d’una electricitat produïda, i el fet que al vespre no es pogués emprar i s’hagués hagut de cremar gas per generar electricitat. Tanmateix, les grans bateries van aprofitar aquests excedents per carregar-se i van arribar a absorbir una potència màxima de 6,9 GW entre les 10 i les 11 del matí.

El 22 de maig es produí un tercer rècord a Califòrnia. Si el 20 eren les bateries i el 21 les renovables en conjunt, el dia 22 li tocà a l’energia solar de batre un nou rècord de producció: va arribar als 21,6 GW instantanis i va superar de 35 MW a la producció del dia anterior. Representava el quart rècord de producció solar establert enguany. Xifres que s’aniran superant a mesura que es construeixin més parcs solars i eòlics, especialment a la primavera, que és quan hi ha els màxims de producció solar, atès que en ple estiu amb la calor baixa lleugerament el rendiment de les plaques. Sobre les bateries, a Califòrnia n’hi ha 15,8 GW, 13,25 GW dels quals corresponen a grans bateries, anomenades tècnicament BESS (per Battery Energy Storage System, sistema d’emmagatzematge d’energia amb bateries). La resta correspon a les bateries de les cases (1,83 GW en total) i les d’empreses i negocis (0,7 GW). En nombre d’instal·lacions, les grans bateries BESS es distribueixen en 214 plantes, i la resta de bateries, molt més petites, estan repartides en 252.675 instal·lacions a cases i negocis.

De moment no es consideren les bateries disponibles als cotxes elèctrics, atès que fins ara no s’han implantat, ni a Califòrnia ni a cap país del món, els protocols V2H, V2B i V2G, que permeten que els vehicles comparteixin l’electricitat de les seves bateries a les cases, edificis i la xarxa elèctrica, respectivament. Els vehicles elèctrics acabaran tenint una capacitat d’emmagatzematge que pot ser equivalent, i fins i tot superior, a les de les bateries BESS. En tot cas, i sense considerar els vehicles, Califòrnia té l’objectiu de tenir 52 GW de bateries l’any 2045. Tanmateix, les dades mostren que s’hi pot arribar molt abans. Actualment, l’estat nord-americà dobla la capacitat de grans bateries cada 1,2 anys, i això vol dir que, en cas de seguir aquesta tendència, l’objectiu s’assoliria d’ací a ben poc, l’any 2026. El motiu principal és que les bateries s’abarateixen a la meitat cada 4,1 anys i actualment ja han assolit un cost que permet d’implantar-les en massa, cosa que ja passa. Tanmateix, els aranzels que l’administració Trump vol introduir a la importació de bateries podrien aturar en sec aquestes tendències.

Tot plegat ha fet que a Califòrnia el 78% dels dies d’aquest 2025 (121 de 155) les renovables hagin cobert el 100% de la demanda durant unes quantes hores. A conseqüència d’això i en relació amb el 2023, el consum de gas fòssil per a produir electricitat ha baixat d’un 42%. A més, la producció solar ha crescut d’un 49% i el subministrament d’electricitat provinent de bateries, d’un 210%. Un canvi molt ràpid que s’ha de produir a molts països més, i que Califòrnia sap gestionar de manera pionera. La pregunta que es fan ara els analistes és quan l’estat nord-americà serà capaç d’obtenir tota l’electricitat necessària al vespre a partir de renovables i bateries i prescindir del tot del gas fòssil. Com a pioner, servirà d’exemple a la resta de països que vulguin eliminar el gas de la generació elèctrica.

Bulgària posa en funcionament la bateria BESS més gran d’Europa en tan sols sis mesos

Si Califòrnia és l’exemple amb més bateries en una xarxa elèctrica proporcionalment, l’estat espanyol és a l’extrem oposat, amb una implantació de renovables entre les més elevades del món i una capacitat d’emmagatzematge mínima. Cal dir que les coses poden canviar ràpidament, perquè els plans del govern espanyol són tenir 22 GW de bateries en funcionament l’any 2030. De fet, aquest gener proppassat ja hi havia peticions d’instal·lació per aquest valor, i 9,5 GW ja tenen els permisos concedits. La construcció pot ser molt ràpida, com ens mostra el cas de Bulgària, que a final de maig va posar en funcionament la bateria més gran d’Europa, amb 124 MW de potència i 500 MWh de capacitat d’emmagatzematge. La planta, composta per 111 contenidors de bateries, s’ha construït en tan sols sis mesos gràcies a l’acceleració dels permisos feta per les autoritats locals municipals. El govern búlgar vol multiplicar per 20 aquestes xifres durant el 2026, i ja n’ha aprovat els projectes per a assolir-ho, gràcies al finançament de la UE.

El cas búlgar mostra quin camí pot seguir l’estat espanyol, atès que abans d’aquests projectes, Bulgària tan sols tenia una bateria de 25 MW, equivalent als 60 MW actuals de l’estat espanyol. Tot dependrà de la velocitat dels permisos. En paral·lel, a Alemanya, la gran potència renovable europea amb maldecaps d’excés de producció renovable durant les hores centrals del dia (que causa preus negatius i desconnexió de centrals renovables), posava en funcionament dijous la seva bateria BESS més gran. Amb 104 MW de potència i una capacitat d’emmagatzematge de 238 MWh, pot proporcionar electricitat a 170.000 cases durant dues hores, aprofitant els excedents renovables que ara es perdien. Itàlia, per la seva banda, també es troba enmig d’un esclat de bateries, i durant el 2024 es van posar en funcionament 14 noves grans bateries BESS, que van fer passar el país de 222 MW a 851 MW. A més, els analistes ressalten el cas italià perquè les bateries ha tingut un cost equivalent a les centrals de generació d’electricitat amb combustibles fòssils, cosa que ha mostrat la competitivitat de les bateries.

La Comissió Europea, per la seva banda, fa pocs dies va avaluar l’evolució dels plans dels estats membres per a complir amb la reducció del 55% d’emissions en l’horitzó 2030. Entre el 2022 i el 2024 s’han instal·lat 205 GW de generació renovable, la qual cosa ha representat un estalvi de 100.000 milions d’euros, segons les seves estimacions. La Comissió ara vol impulsar la inversió en la xarxa elèctrica, incloent-hi les interconnexions entre països i les bateries. En aquesta línia, ha anunciat un paquet de xarxa europea que es publicarà a final d’any i que l’objectiu de reduir els terminis d’autorització i racionalitzar i simplificar la legislació europea. D’aquesta manera volen eliminar les barreres que endarrereixen els projectes renovables, el desenvolupament d’una xarxa elèctrica més eficient i l’extensió de les bateries.

Més enllà d’Europa: desembarcament en massa de bateries de sodi?

Els projectes de grans bateries no es limiten a l’Amèrica del Nord i Europa. El Japó a principi de maig va aprovar 27 projectes BESS amb un valor d’1,4 GW de potència i prou capacitat d’emmagatzematge per a proporcionar electricitat entre 3 hores i 6. Si en compte de mirar els projectes aprovats però pendents de construir, com és el cas del Japó, ens fixem en els que ja funcionen, segons la firma d’anàlisi anglesa Rho Motion durant l’abril passat van entrar en funcionament bateries BESS per un valor de 3,3 GW de potència i 9 GWh de capacitat d’emmagatzematge. El capdavanter és la Xina, amb vora la meitat d’aquesta xifra (1,5 GW/3,6 GWh) i amb una capacitat total acumulada operativa de 106,9 GW/240,3 GWh, que empetiteix les xifres de Califòrnia o cap país més. En segona posició destaca la regió de l’Amèrica Central i del Sud, amb 489 MW/2,2 GWh, encapçalada per Xile. A banda, Austràlia va desplegar a l’abril 500 MW/1 GWh. En total, la firma anglesa ha detectat un creixement interanual del sector de bateries BESS del 62%. Tanmateix, la guerra comercial entre els EUA i la Xina pot modificar aquestes taxes.

De la Xina també ens arriba un anunci que podria marcar el futur d’aquest sector a escala mundial. El 26 maig entrava en funcionament una planta pilot BESS a Wenshan, a la província de Yunnan, al sud del país. La novetat és que, a més de les bateries de liti que es fan servir a totes les plantes BESS construïdes fins ara, també s’hi han afegit bateries de sodi, que a més tenen la funció de formació de xarxa (grid-forming). És a dir, per primera vegada es faran servir bateries de sodi per estabilitzar la xarxa elèctrica. Amb 200 MW de potència i una capacitat de 400 MWh, és dissenyada per carregar-se i descarregar-se dues vegades el dia a partir dels excedents de 30 plantes solars i eòliques, i podrà proporcionar electricitat a 270.000 cases. El motiu per a fer una planta híbrida amb bateries de liti i sodi, en compte de fer-la només de sodi (que és més barat), és que la tecnologia de sodi ofereix un temps de resposta més lent que no pas la de liti. Combinant-les, la planta pilot manté un temps de resposta mínim (6 vegades superior al de bateries de sodi), però és un 30% més econòmica que si s’empressin solament bateries de liti. Dit d’una altra manera, les de liti, més cares, són les que responen de manera immediata a les fluctuacions de la xarxa, i les de sodi, més barates, actuen a continuació per proporcionar electricitat durant períodes més llargs.

La notícia també ha tingut un fort ressò entre els analistes perquè la Xina pot obtenir el sodi fàcilment al mateix país, a diferència del liti, les reserves principals del qual són fora del gegant asiàtic. Tan sols el llac salí de Qarhan, al centre-est del país, conté reserves de sodi que equivalen a 500 vegades les reserves mundials de liti. Tenint en compte això, que les bateries de sodi milloren ràpidament per igualar tècnicament les de liti i que la Xina fabrica el 75%-80% de les bateries del món, el gegant asiàtic podria inundar-nos de bateries de sodi aquests anys vinents i relegar el liti tan sols a aquells casos en què calguin unes prestacions que no puguin oferir les de sodi i així eliminar la dependència de l’exterior per a obtenir liti. Un canvi tecnològic que seria molt ràpid (gairebé no ens hem acostumat a les de liti), que implicaria un abaratiment encara més gran de les bateries i que permetria a la Xina d’aconseguir una independència energètica completa, mentre manté l’hegemonia en una tecnologia (les bateries) que esdevé fonamental per a la seguretat energètica dels països i les seves economies. El gegant asiàtic continua prement l’accelerador de la transició energètica mentre la resta de països malden per seguir-ne els passos.