31 diciembre 2010

Soluciones de almacenamiento de energía a gran escala



En un artículo anterior hablamos de las Tecnologías y aplicaciones del almacenamiento de energía en generación de energías renovables. Volvemos a hablar del mismo tema pero esta vez centrándonos en la comparación de tecnologías de almacenamiento de energía a gran escala.

¿La mejor estrategia para la integración de energías renovables?

Con la electricidad del sector del transporte, necesitaremos baterías, con ultracondensadores y aire comprimido jugando su papel de soporte. Basándonos en costes, las baterías de plomo ácido avanzadas son más competitivas que las de ión Litio. Esto es especialmente así por lo costoso y complejo que es el reciclaje del litio.

Pero no es el transporte la única aplicación para las tecnologías de almacenamiento de energía. Otra es el acoplamiento de la producción de electricidad de fuentes de energía variables tales como eólica y solar con la demanda, y además proporcionar energía ante las bajadas y subidas repentinas de la demanda.

Aplicaciones conectadas a red y almacenaje

En el siguiente diagrama ponemos juntos para comparar el coste por kW (potencia), coste por kWh (energía) y eficiencia de un amplio rango de tecnologías. Ambos ejes están en escala logarítmica. Las tecnologías a la derecha pueden almacenar energía de una forma más económica, y son las mejores para acoplamiento de la producción de energía variable con la demanda. Las tecnologías en la parte superior reparten alta potencia a bajo coste, y son mejores para acomodar cambios repentinos en el suministro o demanda en la red. Las burbujas más grandes representan una eficiencia más alta, lo que significa que la mayoría de la energía almacenada puede devolverse a la red.

Hay muchas otras características importantes de las tecnologías de almacenamiento, tales como el ciclo de vida, los costes de operación y mantenimiento, los efectos de memoria, el tiempo de respuesta, y el tamaño/peso.
Baterías: Mayoritariamente en vehículos

Es fácil notar que las baterías de plomo-ácido dominan baterías de ión-lítio para aplicaciones conectadas a la red: En una aplicación conectada a la red, el peso ligero de las baterías de ión lítio no marcan ninguna diferencia, y el coste es mucho más importante. Es también fácil notar que las tecnologías de baterías o de baterías de flujo son auténticamente dominantes en este contexto .

Costes principales

Cuando tratamos de generación a gran escala para aplicaciones conectadas a red, las mejores tecnologías son los medios de almacenamiento más baratos. La energía térmica se acumula en sal, el hidro bombeo (PHES) utiliza agua y el almacenamiento de aire comprimido (CAES) usa aire.

Hidro bombeo contra almacenamiento térmico

Las soluciones de almacenamiento a gran escala requieren situaciones especiales. El hidro bombeo requiere dos embalses adyacentes con caída entre ellos. El almacenamiento térmico trabaja mejor con plantas de energía de concentración solar, especialmente en la configuración de torre, y CAES requiere una caverna subterránea donde almacenar el aire.

Por último, indicamos que la integración de energías renovables en la red atisba también como una oportunidad la tecnología de baterías.

Bibliografía: Large Scale Energy Storage Technologies Compared. Comparison of Energy Storage Technologies from Solar 2009. Tom Konrad, Ph.D.

Palabras clave: Energy storage technologies
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