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Por qué les suceden cosas malas a las empresas emergentes de energía limpia
Las nuevas tecnologías para almacenar energía de parques eólicos y solares serán clave para un futuro de energía limpia. Pero la reciente quiebra de Aquion Energy muestra el desafío del mercado para hacer que eso suceda. 19 de junio de 2017
daniel zender
Por todas las medidas que suelen importar, Aquion Energy debería haber tenido éxito.
La puesta en marcha, que vendía baterías grandes para proyectos renovables y redes eléctricas, fue fundada por Jay Whitacre, profesor de ciencias de los materiales en Carnegie Mellon, quien anteriormente desarrolló baterías para los rovers de Marte en la NASA. levantó casi $ 200 millones de destacados inversionistas, incluido Bill Gates, y capitalistas de riesgo en Kleiner Perkins y Shell. Quizás lo más importante de todo es que la empresa ingresó al mercado con una conciencia clara de los pasos en falso anteriores de las nuevas empresas de baterías. Se esforzó por evitar el uso de materiales raros. Se basó en equipos de fabricación reutilizados. E identificó nichos de mercado donde podría afianzarse.
Esta historia fue parte de nuestra edición de julio de 2017
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Pero el 8 de marzo, después de no poder recaudar fondos adicionales, Aquion archivado para protección contra bancarrotas, recortó el 80 por ciento de su personal y detuvo la fabricación. Fue el último de varios tropiezos para las nuevas empresas de almacenamiento respaldadas por empresas. EnerVault, que estaba desarrollando lo que se conoce como baterías de flujo, se puso a la venta después de no poder encontrar inversores adicionales en 2015. Más tarde ese año, la startup de baterías de metal líquido Ambri despidió a una cuarta parte de su personal. Casi al mismo tiempo, LightSail Energy, que luchaba por desarrollar tecnología para almacenar energía como aire comprimido en tanques de fibra de carbono, pasó a vender sus contenedores a proveedores de gas natural. En conjunto, estas luchas han desinflado las esperanzas de que surja un almacenamiento en red asequible y práctico en el corto plazo.
Y eso es un problema. Sin formas baratas de almacenar el exceso de energía generada a partir de fuentes intermitentes como el viento y el sol, existen limitaciones sobre cuánto pueden contribuir estas fuentes renovables de energía a la generación de electricidad general de la red y, por extensión, cuánto podemos reducir la emisión de gases de efecto invernadero. emisiones que impulsan el cambio climático. Ya hay días en que las granjas solares de California tienen que cerrar porque están generando más energía que la grilla puede usar en un momento particular. Y, sin embargo, el sistema aún necesita operar suficientes plantas de respaldo de combustibles fósiles para satisfacer la demanda total cada vez que el sol se esconde detrás de las nubes.
Hace un año, Revisión de tecnología del MIT clasificó a Aquion en el quinto lugar de su lista de las 50 empresas más inteligentes. Es difícil descifrar los detalles de lo que salió mal, ya que la declaración de quiebra ofrece pocos detalles adicionales. Whitacre rechazó las solicitudes de hablar hasta que se complete la subasta, pero dejó en claro que espera que la empresa o la tecnología puedan proceder de alguna forma después de ese punto.
Lo que está claro es que, a pesar de la necesidad apremiante de una mejor tecnología de almacenamiento en la red, hoy en día cualquier empresa emergente se enfrenta a varias realidades abrumadoras. En primer lugar, el mercado de almacenamiento en red avanzado, que se desarrolla lentamente, aún no es grande, en parte porque las tecnologías son inmaduras y costosas. En segundo lugar, y más importante a corto plazo, el precio de la tecnología existente en forma de baterías de iones de litio ha caído mucho más rápido de lo esperado, lo que reduce los beneficios prometidos de nuevos enfoques como el de Aquion.
Todavía es una apuesta cualquiera qué tecnología avanzada de almacenamiento en red, o combinación de diferentes enfoques, podría finalmente desplazar a las baterías de iones de litio.
No contenga la respiración por las cosas que vienen después de los iones de litio, dice Ilan Gur, director fundador del programa Cyclotron Road para emprendedores de energía, quien anteriormente cofundó una compañía de baterías que fue adquirida por Bosch. Es mucho más probable que nos montemos en la curva de costos de los iones de litio durante algunas décadas más.
Por ahora es un fenómeno familiar en la energía limpia. Las empresas deben realizar una inversión inicial masiva para desarrollar nuevo hardware y ampliar la fabricación, todo ello mientras persiguen objetivos cambiantes de precio y rendimiento a medida que mejoran las tecnologías existentes. Frente a tales desafíos, muy pocos tienen éxito.
El peligro, en este caso, es que muchos observadores creen que los iones de litio no son la tecnología adecuada para el almacenamiento en red de carga base a gran escala, porque parece haber límites en cuanto a lo económica y duradera que puede llegar a ser la tecnología. Sin embargo, su éxito se congela sobre un mercado de inversión ya frío para tecnologías que pueden ser solo mínimamente mejores hoy, pero que podrían tener un potencial mucho mayor para transformar el sistema energético a largo plazo.
¿Cómo podemos apoyar tales tecnologías el tiempo suficiente para llegar a ese punto?
Tostado
Cuándo Revisión de tecnología del MIT escribió por primera vez sobre Aquion, en 2012, la compañía dijo que esperaba fabricar sus baterías por menos de $300 por kilovatio-hora de capacidad. La tecnología combinó un electrolito de agua salada con un cátodo de óxido de manganeso y un ánodo a base de carbono. El precio posicionó el producto entre las baterías de plomo-ácido de gama baja y la tecnología de iones de litio más costosa. Pero una gran parte del argumento de la empresa fue que las baterías duraban mucho más y funcionaban mejor en los pesados ciclos de carga y descarga inherentes a la red eléctrica. Eso prometía reducir los costos de por vida del sistema.
No está claro cuál era el precio de Aquion en el momento de declararse en quiebra, pero las baterías de iones de litio cayeron por debajo del umbral de $300 por kilovatio-hora el año pasado, según Finanzas de nueva energía de Bloomberg . Específicamente, el precio se redujo casi a la mitad en solo dos años, alcanzando los $273 en 2016, a medida que la producción mundial aumentó para satisfacer la creciente demanda de teléfonos, autos eléctricos y sistemas de respaldo de energía solar. Y es probable que los precios de las baterías de iones de litio sigan bajando. Bloomberg proyectos caerán a $ 109 por kilovatio-hora para 2025 y $ 73 para 2030.
Donald Sadoway, científico de materiales del MIT y cofundador de Ambri, se muestra escéptico de que tales estimaciones reflejen los costos totales de los sistemas de almacenamiento de iones de litio a escala de red. También argumenta que las proyecciones futuras de Bloomberg New Energy Finance no son realistas y señala que la estimación para 2030 parece estar por debajo del costo de las materias primas. Pero de cualquier manera, la repentina caída del precio ya ha tenido un gran efecto dominó en el mercado del almacenamiento, dice. Cuando el ion de litio sale con estas afirmaciones audaces, hace que los inversores se detengan, dice Sadoway. Ellos miran y dicen, 'Vaya, ustedes están fritos'.
Cosa revisada
Presentación de Aquion Energy para el Capítulo 11 de bancarrota 8 de marzo de 2017
Mientras tanto, los clientes que están considerando un sistema de almacenamiento multimillonario tienen pocos incentivos para apostar por una tecnología emergente y más riesgosa. Las baterías de iones de litio ya satisfacen muchas de las necesidades específicas de los clientes de servicios públicos a gran escala y ofrecen un producto confiable de proveedores estables, dice John Zahurancik, presidente de la división de almacenamiento de energía de AES, un desarrollador de proyectos de energía que se enfoca cada vez más en los sistemas de baterías. Cuando las empresas de servicios públicos de California se vieron obligadas a reemplazar rápidamente un sitio de almacenamiento de gas natural después de una fuga importante en 2015, optaron por tres sistemas separados de iones de litio, ensamblados por AES y Tesla. Lo vemos como una tecnología que está aquí, ahora y lista, dice Zahurancik.
Cargando por delante
Pero hay buenas razones para cubrir nuestras apuestas por las baterías, dice Jessika Trancik, profesora asociada de estudios energéticos en el MIT. Por mucho que los precios hayan bajado, las baterías de iones de litio aún no son lo suficientemente baratas para cumplir funciones más importantes en la red. Y no está claro si llegarán allí, dice ella.
La fijación de precios también es más complicada que lo que captura un solo kilovatio-hora. La métrica más reveladora es dólares por kilovatio-hora por ciclo, una cifra que reflejaría los costos de por vida del sistema. Y eso nos lleva a un gran problema para las baterías de iones de litio: estas baterías pueden desvanecerse rápidamente, como saben todos los propietarios de teléfonos inteligentes. Eso los hace menos que ideales para las tensiones del almacenamiento de carga base requerido para equilibrar la porción creciente de fuentes intermitentes como la eólica y la solar en la red.
Todavía es una apuesta cualquiera qué tecnología de almacenamiento en red, o combinación de ellas, podría finalmente desplazar a las baterías de iones de litio. Además de las posibilidades avanzadas de batería, hay volantes, aire comprimido, celdas de combustible de hidrogeno , sistemas de vehículo eléctrico a red, e incluso acondicionadores de aire que almacenan energía . (Bombear agua cuesta arriba y dejarla correr hacia abajo sigue siendo, con mucho, la mayor tecnología de almacenamiento). Pero todas estas tecnologías adolecen de deficiencias significativas y es probable que todas requieran inversiones profundas y sostenidas para desarrollarlas aún más, probar si son realmente viables. y hacerlos competitivos en costos.
La pregunta es de dónde vendrán esas inversiones. La administración Trump ha tomado medidas para desmantelar el programa de financiación federal para nuevas empresas de energía limpia, y las inversiones de capital de riesgo para tales tecnologías han caído casi un 30 por ciento desde 2011, de $ 7500 millones a $ 5200 millones, según un informe reciente de la Institución Brookings .
La buena noticia es que el mercado de los grandes sistemas de almacenamiento se está ampliando a medida que se construyen más proyectos de energía solar y eólica, y las fábricas buscan reducir los costos durante las horas pico de uso. Y la economía del almacenamiento en la red se está volviendo más favorable a medida que se activa la generación renovable adicional y se cierran más plantas de combustibles fósiles envejecidas, dice Severin Borenstein, economista de energía de la Universidad de California, Berkeley. A medida que implementamos más energías renovables intermitentes, el almacenamiento se vuelve más valioso, dice.
Sin embargo, el temor es que los mecanismos del mercado por sí solos no funcionen lo suficientemente rápido dado el ritmo al que el mundo necesita reducir las emisiones para evitar las mayores amenazas del cambio climático. Una herramienta que podría acelerar el cambio es la política pública inteligente. Los impuestos al carbono, o los programas de tope y comercio como los que existen en California, Nueva York y otros estados, elevan el costo del uso de plantas de combustibles fósiles y aumentan los incentivos para agregar más energías renovables y almacenamiento a la red. También hay formas más directas en que el gobierno puede apoyar al sector, como el requisito de California de que las empresas de servicios públicos estatales agreguen más de 1,3 gigavatios de almacenamiento a la red para fines de esta década, o programas federales de subvenciones y préstamos para nuevas empresas prometedoras.
Pero, en última instancia, las tecnologías de almacenamiento nacientes son fuerzas de combate arraigadas profundamente en el núcleo del capitalismo. Los mercados se consolidan en torno a las tecnologías y empresas dominantes. A menudo se necesita un avance radical para sacudir el viejo orden, y en el sector energético eso no ocurre con frecuencia.