Evaluación Económica de la Hibridación BESS en Centrales Turbogas

Análisis del ahorro por sustitución de generación turbogas en horas de punta y periodo estimado de amortización de la inversión

Fecha de publicación y registro: | Autor: Ing. Fidencio Ondarza Villarreal
Prelación Técnica y Divulgación Previa

La sustitución total o parcial de la generación turbogas durante las horas de punta mediante energía almacenada en el BESS durante las horas base presenta una oportunidad de reducción de costos de operación. La presente evaluación preliminar analiza el ahorro potencial en combustible y operación frente a la inversión requerida, con objeto de estimar su periodo de amortización.

Premisa económica principal:  La sustitución de generación turbogas durante las horas de punta por energía almacenada durante las horas base permite aprovechar el diferencial entre ambos costos de operación. Al utilizar además la infraestructura y los predios existentes, la inversión requerida se concentra principalmente en el sistema BESS/SAEE y sus adecuaciones de integración. Bajo condiciones económicas favorables, se espera que la amortización de la inversión ocurra en una fracción de la vida útil prevista del sistema, permitiendo que el activo continúe generando beneficios económicos después de recuperada la inversión.

1. Estructura de Costos de Generación Térmica vs. BESS

La sustitución total o parcial de la generación turbogas durante las horas de punta permite comparar el costo de esa generación con el correspondiente a almacenar energía durante las horas base y entregarla posteriormente mediante el BESS/SAEE:

Nota:
Valores de referencia a agosto de 2026. Los costos indicados son rangos preliminares representativos y deberán actualizarse con las condiciones reales de combustible, energía y operación al momento de realizar la evaluación definitiva, a fin de determinar con mayor precisión la fracción de la vida útil del sistema requerida para amortizar la inversión.

Concepto de Costo Turbogas de Ciclo Abierto (Operación Tradicional) BESS Híbrido (Carga en Base / Descarga en Pico)
Costo variable de energía. $4.20 a $5.10 MXN/kWh Costo variable de generación durante las horas de punta. $1.20 a $1.50 MXN/kWh Costo de la energía de carga durante las horas base.
Costo por Arranque en Vacío. $25,000 a $45,000 MXN por arranque.
Consumo de combustible, auxiliares y desgaste asociado al ciclo de arranque.
No aplica. La respuesta del sistema es electrónica y no requiere una secuencia térmica de arranque. 
Mantenimiento asociado a la operación. $0.70 a $0.90 MXN/kWh. Mantenimiento asociado a horas equivalentes de operación, arranques y ciclos térmicos. < $0.15 MXN/kWh.
Costos de operación y mantenimiento asociados al sistema electrónico y baterías.
Costo directo estimado de suministro en punta. Hasta $6.00 MXN/kWh ~$1.65 MXN/kWh

2. Estrategia de Utilización y Amortización de la Inversión

La rentabilidad del BESS/SAEE no depende únicamente de su capacidad instalada, sino del aprovechamiento que se haga del activo a lo largo del año. Como estrategia económica, deberá procurarse su utilización durante los periodos en que el costo de la energía almacenada sea inferior al de la generación de punta que pueda desplazar, maximizando así el número anual de kWh económicamente sustituidos y reduciendo el periodo de amortización de la inversión.

Aunque la justificación inicial del proyecto se basa en la sustitución de las unidades turbogas locales, la energía descargada por el BESS durante los periodos de punta puede contribuir también a desplazar generación de mayor costo en otros puntos de la Red.

Horas Equivalentes de Descarga en Punta por Año Energía Desplazada por cada MW Ahorro Anual Estimado por cada MW
500 h/año 500 MWh $2.18 millones MXN
750 h/año 750 MWh $3.26 millones MXN
1,000 h/año 1,000 MWh $4.35 millones MXN
1,250 h/año 1,250 MWh $5.44 millones MXN
1,500 h/año 1,500 MWh $6.53 millones MXN

Referencia: Los valores anteriores consideran un diferencial económico de referencia de aproximadamente $4.35 MXN/kWh entre el costo directo estimado del suministro mediante generación turbogas en punta y el correspondiente al BESS/SAEE. Los resultados deberán actualizarse con las condiciones económicas y operativas vigentes al momento de la evaluación definitiva.

El periodo de amortización dependerá de la inversión específica del BESS/SAEE y de su utilización anual efectiva. Por ello, la estrategia económica debe buscar maximizar su operación durante los periodos en que el costo de la energía almacenada sea inferior al de la generación de punta desplazada.

Referencia: Los valores anteriores consideran un diferencial económico de referencia de aproximadamente $4.35 MXN/kWh entre el costo directo estimado del suministro mediante generación turbogas en punta y el correspondiente al BESS/SAEE. Los resultados deberán actualizarse con las condiciones económicas y operativas vigentes al momento de la evaluación definitiva.

El periodo de amortización dependerá de la inversión específica del BESS/SAEE y de su utilización anual efectiva. Por ello, la estrategia económica debe buscar maximizar su operación durante los periodos en que el costo de la energía almacenada sea inferior al de la generación de punta desplazada.

3. Beneficios Económicos Adicionales No Monetizados para CFE

  • Diferimiento de inversiones y mitigación de congestión: La utilización del BESS/SAEE durante los periodos de máxima demanda puede reducir temporalmente la carga sobre transformadores, líneas y otros elementos de la Red, mitigando condiciones de congestión en horas de punta y permitiendo, en determinados casos, diferir ampliaciones de infraestructura.
  • Respuesta rápida y servicios de soporte a la Red: Dependiendo de la configuración y estrategia de operación especificadas, el BESS/SAEE puede proporcionar respuesta rápida de potencia y soporte de frecuencia, generando beneficios operativos adicionales a los considerados en la evaluación económica básica.
  • Reducción de mantenimiento y conservación de vida útil de las unidades turbogas: La sustitución total o parcial de su operación durante las horas de punta reduce horas equivalentes de funcionamiento, arranques y ciclos térmicos, disminuyendo el desgaste asociado y los requerimientos de mantenimiento.
  • Soporte de tensión nodal: Dependiendo de la configuración de los inversores y de la estrategia de control especificada, el BESS/SAEE puede suministrar o absorber potencia reactiva para contribuir a la regulación de tensión en el nodo, aun cuando no se encuentre entregando potencia activa para despacho de punta.
  • Reducción de emisiones locales: La sustitución total o parcial de la generación turbogas durante las horas de punta reduce el consumo local de combustible y las emisiones asociadas de CO₂ y NOx en el Área Metropolitana de Monterrey, constituyendo un beneficio adicional no incluido en la evaluación económica básica.

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