Es algo que todos los seres vivos siempre han hecho: almacenar energía. Lo que comemos se convierte en energía física y mental acumulada para que nuestro cuerpo haga las tareas del día a día. Es de esta manera que, André Botelho, responsable de almacenamiento y flexibilidad de energía de EDP Inovação, explica el concepto básico de almacenamiento de energía. Aplicado al sector eléctrico y energético, el almacenamiento cobra mayor importancia, en un momento en el que, cada vez más, la generación proviene de fuentes renovables intermitentes, como el sol o el viento, lo que trae dificultades en la gestión de las redes de distribución.
«El consumo aún sin controlar, la generación cada vez menor, voy a necesitar una pieza del rompecabezas que haga lo que nuestro cuerpo hace, que almacena la energía». André Botelho, EDP Inovação
Se puede almacenar energía tanto para un uso instantáneo, en baterías por ejemplo, que siempre están listas para liberar corriente eléctrica y se pueden recargar; como en forma de potencial de producción, en el caso del agua almacenada de las presas. El hidrógeno y la energía térmica, que se pueden conseguir mediante el uso de excedentes de electricidad renovable para uso directo posterior o nuevamente para generación eléctrica, también son formas de almacenamiento. Es posible aplicar las distintas soluciones existentes en toda la red (grid scale), en gran formato o «detrás del contador» (behind the meter), para un consumo particular que incluya o no el suministro de energía a la red de distribución.
Para Pablo Berruecos, responsable de la nueva unidad de negocio de EDP Renováveis en América del Norte, dedicada al almacenamiento de energía, este es un sector que se necesita desarrollar. No solo «pospone la necesidad de producción energética», sino que también ayuda a «encontrar los mejores momentos para devolver la energía a la red». Es un proceso complejo, con muchas variables, pero que permite «equilibrar la producción y la disponibilidad de energía eléctrica, al combinar, no solo fuentes de energía que están sujetas a condiciones climáticas, sino también unidades de almacenamiento de esa misma energía, en una red que, a su vez, está sujeta a las fluctuaciones de la demanda».
El almacenamiento permite «encontrar los mejores momentos para devolver la energía a la red», explica Pablo Berruecos de EDP Renováveis América del Norte
El almacenamiento de energía también es fundamental para la descarbonización, ya que no solo puede garantizar la gestión eficiente de las redes de distribución de electricidad, que provienen de diversos sectores de producción, sino que también ayuda a reconvertir las instalaciones basadas en combustibles fósiles, como las centrales térmicas. Para André Botelho, la neutralidad de carbono no se podría lograr «si no tuviéramos estas herramientas que nos brindan flexibilidad». Esa es la palabra clave, flexibilidad, eso es lo que permite gestionar, en todo momento, diferentes tipos de generación y consumo.
El almacenamiento no vive solo de presas y baterías
Actualmente, cerca del 95 % del almacenamiento de energía para la conversión en electricidad es garantizado por las centrales hídricas. Sin embargo, tanto las nuevas necesidades de la sociedad, que se electrifica cada vez más, desde las casas hasta los vehículos, como la intermitencia de las energías renovables, nos obligan a apostar por nuevas soluciones y tecnologías. Según André Botelho, hay muchas respuestas posibles, ya sea en uso o en estudio: «hay muchos tipos de necesidades y muchas tecnologías, lo cual crea una matriz. Es un espacio que está en ebullición». Todas estas maneras de almacenar energía «se utilizan en algo», sigue, por lo que «encajar todo esto donde tenga sentido es un reto muy interesante de ver».
Hídrico. Presas, en las que un embalse acumula agua que, en el momento de la producción de energía eléctrica, se descarga y pasa por turbinas de generación.
Hídrico con bombeo. En períodos de menor consumo se utilizan bombas para devolver el agua al embalse o transportarla a otro más arriba, lista para volver a pasar por las turbinas cuando la demanda aumente.
Aire comprimido. Al seguir el mismo principio de aprovechamiento de energía, la producción excedente se utiliza para comprimir aire en un tanque o pozo. Cuando se necesita generar electricidad, el aire liberado pone en funcionamiento un generador de electricidad.
Volumen de inercia. Energía cinética que se obtiene a través de un rotor que sigue girando en un compartimento sellado. Acumula energía al acelerar y se ralentiza cuando se libera.
Energía gravitatoria. «Simula» la producción hídrica a través de pesos, que se pueden subir en una pendiente, un túnel inclinado o una torre. El descenso del peso desencadena la producción de electricidad.
Baterías recargables. En estos momentos, las más utilizadas son las de iones de litio, tanto en teléfonos móviles pequeños como en transportes o edificios. Pero, antes de esto, ya existían las baterías de ácido, que todavía están presentes en los vehículos de combustión. Las baterías de níquel-zinc, que EDP NEW prueba en el proyecto LOLABAT (enlace al texto de las baterías), también son una opción.
Baterías de flujo. Al igual que las pilas de combustible utilizadas en los vehículos de hidrógeno, las baterías de flujo producen energía al pasar iones en líquido a través de una membrana entre dos tanques.
Supercondensador. Un tipo de batería que dura mucho menos que las baterías de iones de litio, pero que también se carga mucho más rápido y soporta más cargas y descargas. Se utiliza en dispositivos electrónicos como taladros o flases de cámaras.
Conversión de electricidad en gas. La transformación del exceso de electricidad en gas (hidrógeno o metano) mediante la electrólisis del agua. Actualmente, el hidrógeno verde es uno de los principales impulsores de este método y se puede utilizar más tarde para combinar con gas natural, uso industrial o reconvertir en energía eléctrica para transportes.
Conversión de electricidad en líquido. Transformación de electricidad en hidrógeno líquido (metanol o amoniaco), que luego se puede utilizar en combustibles sintéticos, la industria o la generación eléctrica.
Calor sensible. Un sólido o líquido, como ciertos tipos de sales, puede almacenar energía cuando se calienta. Cuando se libera, el calor se puede utilizar para producir energía.
Calor latente. El mismo método, pero que implica el cambio de estado sólido a líquido o gaseoso al acumular la energía térmica.
Criogénico. El excedente de electricidad se utiliza para licuar el oxígeno a temperaturas muy bajas. Al volver a su estado normal, se expande y mueve una turbina de producción.
Batería Carnot. Una hipótesis para reformular centrales térmicas. En lugar de calentar carbón o gas para producir energía, el exceso de electricidad se almacena en forma de calor para convertirse nuevamente en electricidad en la central.
EDP lidera el almacenamiento en varios frentes
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almacenamiento de energía
Almacenar energía para un futuro mejor
Si la energía renovable es una de las vías para lograr la neutralidad del carbono, el almacenamiento de energía garantiza su eficacia. Todo para que la energía solar y la eólica sigan creciendo y para que la necesidad de combustibles fósiles sea cada vez menor.
