La fotovoltaica y la energía eólica necesitan el almacenamiento para proporcionar un suministro estable. El almacenamiento de energía de larga duración (LDES, por sus siglas en inglés) es un tipo de sistema de almacenamiento de energía capaz de descargar energía durante largos períodos, que van desde varias horas hasta días. Cuando hay una abundancia de energía renovable, el LDES nos permite almacenar ese excedente y utilizarlo durante los períodos en que la producción disminuye. Esto garantiza un suministro de energía constante y confiable, que es esencial para operaciones estables.
En esta publicación, comprenderemos mejor el LDES, exploraremos las tecnologías existentes y emergentes, analizaremos sus beneficios y aplicaciones, reconoceremos los desafíos y echaremos un vistazo a lo que depara el futuro.
¿Qué es el almacenamiento de energía de larga duración?
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Veámoslo en detalle: los sistemas LDES están diseñados para almacenar energía durante períodos prolongados y proporcionar energía constante cuando la generación renovable es insuficiente. Esto es muy importante porque, a medida que nos alejamos de los combustibles fósiles, necesitamos sistemas que nos ayuden a superar los flujos y reflujos naturales de la producción de energía renovable.
Ahora, con el aumento de las fuentes de energía renovable, vemos una creciente necesidad de soluciones de almacenamiento robustas. La energía renovable es fantástica, pero puede ser intermitente, lo que significa que produce cantidades variables de energía según la hora del día o las condiciones climáticas. El LDES equilibra esto almacenando el exceso de energía producida durante las horas pico y poniéndola a disposición cuando se la necesita.
Descripción general de las tecnologías de almacenamiento de energía de larga duración
Tecnologías LDES disponibles comercialmente
Almacenamiento de energía hidroeléctrica bombeada (PHES): esta tecnología utiliza la energía potencial gravitatoria bombeando agua a un depósito elevado cuando la demanda de energía es baja y liberándola a través de turbinas cuando la demanda aumenta. Se utiliza ampliamente, pero está limitado por la geografía.
Almacenamiento de energía por aire comprimido (CAES): este método almacena energía comprimiendo aire en cavernas o tanques subterráneos y liberándolo para generar electricidad. Es ideal para el almacenamiento a gran escala, pero requiere condiciones geológicas muy específicas.
Almacenamiento de energía térmica: los sistemas de almacenamiento de energía térmica almacenan energía en forma de calor o frío utilizando materiales como sales fundidas o agua helada, que se utilizan a menudo en plantas de energía solar concentrada.
Baterías de flujo: las baterías de flujo utilizan electrolitos líquidos almacenados en tanques externos, lo que permite escalar la capacidad energética simplemente ajustando el tamaño de los tanques. Es perfecto para aplicaciones a gran escala con ciclos de vida largos.
Tecnologías emergentes e innovadoras
Almacenamiento de energía basado en la gravedad: este es un poco futurista, pero prometedor. Almacena energía levantando pesos pesados ??y genera energía bajándolos. Piense en él como un ascensor para la energía: escalable y respetuoso con el medio ambiente.
Almacenamiento de energía de hidrógeno: convierte el exceso de electricidad en hidrógeno a través de la electrólisis, que luego se puede utilizar en pilas de combustible o combustión. Es una excelente manera de almacenar energía durante largos períodos y en varios sectores.
Almacenamiento de energía en aire líquido: aquí, la energía se almacena licuando el aire y expandiéndolo para impulsar turbinas cuando sea necesario. Es capaz de almacenar a gran escala con alta densidad de energía, actuando como un congelador de energía.
Tecnologías avanzadas de baterías: las innovaciones en baterías como las de metal-aire y de estado sólido están a punto de revolucionar el panorama del almacenamiento. Estas tienen como objetivo mejorar la densidad de energía, la seguridad y el costo, haciendo que el almacenamiento a largo plazo sea más eficiente.
Aplicaciones y beneficios del almacenamiento de energía de larga duración
El LDES es un componente versátil y crítico en el cambiante panorama energético. Nos ayuda a aprovechar al máximo la energía renovable al ofrecer un apoyo vital a nuestras redes eléctricas y cumplir con los requisitos tanto económicos como ambientales. Básicamente, está abordando algunos de los grandes desafíos energéticos que enfrentamos hoy y que encontraremos en el futuro.
Mejora de la integración de las energías renovables
Como ya se ha mencionado, una de las mejores cosas de LDES es que puede almacenar la energía adicional de fuentes renovables como la eólica y la solar, y luego liberarla cuando realmente la necesitamos. La eólica y la solar pueden ser intermitentes, por lo que LDES capta esa energía adicional cuando el viento es fuerte o el sol brilla intensamente, y la guarda para los momentos en que aumenta la demanda. Este equilibrio ayuda a mantener un suministro de energía estable y confiable.
LDES también ayuda a que nuestras redes eléctricas adopten aún más energía renovable. Dado que las fuentes renovables pueden ser impredecibles, LDES actúa como estabilizador, asegurándose de que no tengamos que recurrir tanto a los combustibles fósiles. Con LDES, podemos incorporar sin problemas más energía eólica y solar a nuestra combinación energética.
Provisión de servicios de red y flexibilidad
Durante los períodos de máxima demanda, la red se sobrecarga y puede tener dificultades para mantener el ritmo. LDES mitiga este problema almacenando energía durante los períodos de baja demanda y descargándola cuando todos comienzan a encender sus dispositivos y luces. Este proceso, conocido como reducción de picos, ayuda a estabilizar la red y reduce las posibilidades de cortes de energía.
Además de almacenar energía, LDES puede proporcionar otros servicios críticos que mantienen nuestras redes en óptimas condiciones. Estos incluyen la regulación de frecuencia (es decir, mantener estable el flujo de energía), el soporte de voltaje (es decir, asegurarse de que los niveles de energía sean los correctos) y las capacidades de reserva de energía (es decir, estar listo para entrar en acción cuando haya una demanda repentina). Todos estos son cruciales para mantener la estabilidad y el rendimiento de la red.
Impacto económico y ambiental
Al apoyarnos en LDES, podemos reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y disminuir nuestra huella de carbono. Es como darle a nuestro planeta un respiro muy necesario. Además, se alinea perfectamente con el esfuerzo global para combatir el cambio climático.
