El futuro del almacenamiento de energía en la red

La electricidad no sólo se crea cuando se necesita, sino que se almacena a gran escala para facilitar su distribución en función de la demanda y el suministro, que es lo que hace necesario el almacenamiento de energía en la red. Y con el avance de la producción de energía renovable en todo el mundo, el futuro del almacenamiento de energía en la red está pasando poco a poco de la dependencia total de los combustibles fósiles a la incorporación de fuentes de energía renovables (FER) y, en última instancia, a la utilización exclusiva de las FER en la producción y distribución de energía para lograr un medio ambiente más limpio.Según Science Direct, "el almacenamiento de energía se define como la conversión de la energía eléctrica de una red eléctrica en una forma en la que se puede almacenar hasta que se vuelva a convertir en energía eléctrica".

En esencia, los métodos de almacenamiento de energía funcionan igual que la batería de tu teléfono móvil. Si tienes que mantener constantemente tu teléfono enchufado para usarlo, tenderá a poner algunas restricciones a sus usos más básicos, como ser un verdadero "teléfono móvil" en lugar de convertirse en un "teléfono inactivo". Esa no era la idea al principio, ¿verdad? La creación de un paquete de baterías que pueda recargarse a tu conveniencia con la capacidad de mantener la "energía eléctrica" necesaria para que tu teléfono móvil siga funcionando mientras realizas tus actividades diarias era una mejor respuesta a la debacle de los teléfonos inactivos, y ahora esta idea se está recreando de forma innovadora a mayor escala. Piensa en plantas de almacenamiento masivo de energía, como las granjas de silos, excepto para la energía.

Importancia del almacenamiento de energía en la red

Yale Environment afirma que "los expertos creen que la generalización del almacenamiento de energía es clave para ampliar el alcance de las energías renovables y acelerar la transición hacia una red eléctrica libre de carbono". Con el paso del tiempo se ha observado que las baterías son capaces de almacenar y descargar energía superando periodos que se alargan constantemente, lo que hace que la capacidad energética se amplíe exponencialmente. Siempre existe la necesidad de almacenar el exceso de energía para el aumento de la demanda, y con las fuentes de energía renovables, la necesidad está ligada sobre todo a las variaciones incontrolables de los patrones climáticos. Por ejemplo, se puede obtener energía solar durante el día cuando hay sol, pero ¿qué ocurre por la noche cuando se necesita energía eléctrica? O, ¿en la situación en la que podemos obtener la mayor parte de la energía hidroeléctrica de grandes fuentes de agua, pero estas fuentes se ven perturbadas especialmente en las épocas de lluvia? La respuesta resultará ser que la energía ya producida tendrá que ser agrupada desde otros lugares. Al igual que las baterías de los teléfonos móviles, que están al acecho para cuando se necesiten, es esencial contar con una mayor variedad de opciones de almacenamiento de energía en la red, de modo que se dependa menos de las fluctuaciones o variaciones del clima o de las fuentes de energía.

¿Cuáles son las opciones de almacenamiento de energía en la red?

Las redes eléctricas necesitan un sistema estable que proporcione un equilibrio entre el suministro y la distribución, se han aplicado muchos métodos desde el descubrimiento de la electricidad para mantener estas demandas, por lo que aquí se presentan algunas opciones de almacenamiento de energía que pueden integrarse en los sistemas de red que son dignas de mención:

1. Tesla Powerwall/Powerpacks

[caption id="attachment_8291" align="aligncenter" width="750"]

Cortesía: Grendz.com[/caption]Se trata de baterías de iones de litio para uso doméstico y de red. Según Tesla "Powerpacks house, las baterías más sofisticadas del mundo con sistema de almacenamiento de energía conectado a la CA y todo lo necesario para conectarse a un edificio o a la red de suministro. Simplifica drásticamente la instalación, la integración y el soporte futuro, ofreciendo beneficios en todo el sistema que superan con creces los de las baterías independientes." Se centra en la reducción de picos, el cambio de carga, el respaldo de emergencia y la respuesta a la demanda. Un ejemplo convincente es el de Hornsdale Power Reserve, en Australia, donde se puso en marcha en 2017.

2. Baterías de flujo redox

[caption id="attachment_8293" align="aligncenter" width="983"]

Cortesía: sciencemag.org[/caption]Se trata de un tipo especial de pilas electroquímicas que permiten obtener energía química mediante componentes químicos disueltos en líquidos que son empujados a través del sistema en lados separados de una membrana para crear energía almacenada. Esencialmente, la energía química se convierte en energía eléctrica a través de la oxidación y la reducción reversibles.

3. Almacenamiento de energía con volante de inercia

[caption id="attachment_8289" align="aligncenter" width="1180"]

Cortesía: thetimes.co.uk[/caption]Se pueden encontrar en parques eólicos como el que posee la cooperativa eléctrica KEA en Alaska. Esta ETS aprovecha la fuerza del viento para crear y almacenar energía. Funciona acelerando un rotor de volante de inercia a velocidades inmensas de entre 20.000 y 50.000 RPM y manteniendo la energía en el sistema como energía rotacional que puede extraerse cuando se necesite.

4. Almacenamiento de energía térmica

Se utilizan principalmente para aplicaciones de calefacción y refrigeración. La idea que subyace a esta tecnología es la de calentar o enfriar un medio de almacenamiento para poder utilizar la energía almacenada cuando se necesite. El más popular es el almacenamiento de calor sensible, que se concentra en el almacenamiento de calor térmico mediante el aumento de la temperatura de un sólido o líquido, como por ejemplo la grava, el suelo o la tierra, los guijarros y los ladrillos. El proyecto de energía solar Crescent Dunes, en Nevada, es un ejemplo de este tipo de almacenamiento, que puede llegar a almacenar hasta 1,1 GWh de energía, lo que equivale a 10 horas de energía a plena potencia, lo que lo diferencia de la mayoría de sus predecesores.

5. Centrales hidroeléctricas de bombeo

[caption id="attachment_8292" align="aligncenter" width="569"]

By Funkjoker23 - File:Pumpstor_racoon_mtn.jpg, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=18633057[/caption]Siguen el proceso de bombear eléctricamente el agua desde un embalse inferior a otro superior donde la central hidroeléctrica contendrá el agua para crear y almacenar más energía. Se utilizan durante las temporadas bajas para almacenar agua que puede utilizarse para generar energía cuando se necesite en las temporadas altas. Un ejemplo es la presa de la Grand Maison, que se puede poner en marcha en tres minutos para inyectar hasta 1,8GW de electricidad en la red eléctrica nacional francesa durante los picos de demanda.

6. Almacenamiento de energía en aire comprimido

El aire se presuriza y se almacena bajo tierra hasta que se necesita, de forma similar al proceso de conversión y almacenamiento de la energía hidroeléctrica. El exceso de energía eléctrica se almacena en forma de aire a alta presión en grandes tanques o cavernas y espacios salinos. Para convertirla en energía eléctrica, el aire comprimido se hace pasar por una turbina. El Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico y la Administración de Energía de Bonneville han emprendido un proyecto para "evaluar la viabilidad técnica y económica del desarrollo del almacenamiento de energía en aire comprimido en el entorno geológico único del interior de Washington".En Hive Power, creemos firmemente que el futuro depende de la sinergia cohesiva de todos estos elementos, tecnologías e innovaciones. La generación de energía, las infraestructuras, las fuentes de energía y las redes de almacenamiento deben diseñarse para que se alimenten mutuamente y produzcan fuentes de energía estables y fiables para el uso diario, al tiempo que contribuyen a reducir las emisiones de combustibles fósiles. El futuro del almacenamiento de energía en red es inteligente, renovable y sostenible.