En un mundo cada vez más consciente de que es vitalmente necesario reducir las emisiones de CO2 y de depender menos de los caprichosos cambios climáticos, la energía renovable se ha convertido como el principal motor de cambio. Sin embargo, esta revolución verde trae consigo un desafío crucial: el almacenamiento de energía. Si bien la generación de energía a partir de fuentes como el viento y el sol es limpia y sostenible, su intermitencia y falta de control sobre la producción plantean la necesidad de contar con sistemas de almacenamiento eficientes.
El almacenamiento de energía, eslabón perdido en la transición energética
Por tanto, el almacenamiento de energía se presenta como el eslabón perdido en la cadena de suministro. A medida que aumenta la dependencia de las energías renovables, la variabilidad y la intermitencia de estas fuentes de energía se convierten en desafíos importantes. No siempre sopla el viento ni brilla el sol cuando se necesita electricidad. Por lo tanto, almacenar la energía excedente durante los momentos de abundancia y liberarla cuando escasea se vuelve esencial para mantener una red eléctrica confiable y eficiente.
El gobierno español, consciente de esta necesidad, describe el almacenamiento como una herramienta fundamental para la descarbonización del sistema energético y la integración efectiva de las energías renovables. La predicción parcial y la variabilidad de estas tecnologías hacen que sea necesario abordar las brechas entre la generación y la demanda, almacenando durante superávit para garantizar que esté disponible cuando se necesite. Este enfoque no solo mejora la eficiencia del sistema eléctrico, sino que también contribuye a la integración exitosa de las energías renovables en la red.
Almacenamiento a gran escala, la ingeniería al rescate
Una de las formas más efectivas de abordar el almacenamiento de energía a gran escala es a través de tecnologías como la hidroeléctrica reversible y el almacenamiento térmico. La hidroeléctrica reversible utiliza dos embalses a diferentes alturas para bombear agua desde el embalse inferior al superior durante los momentos de menor demanda. Luego, cuando la demanda es alta, el agua se libera para generar energía hidroeléctrica. Esta tecnología, altamente madura y eficiente, opera a un nivel de eficiencia del 80%.
El almacenamiento térmico, por otro lado, implica almacenar calor en materiales como sales fundidas y liberarlo mediante un ciclo de agua vapor que mueve turbinas para generar electricidad. Aunque su eficiencia es algo más baja, alrededor del 40%, sigue siendo una opción viable para el almacenamiento a gran escala. Otra tecnología destacada es el almacenamiento mediante aire comprimido, que utiliza excedentes de energía eléctrica para comprimir aire y luego lo almacena en tanques o almacenes subterráneos. Cuando se necesita, el aire se descomprime para convertirse nuevamente en energía eléctrica, con una eficiencia que oscila entre el 40% y el 52%.
Almacenamiento en redes, la electrificación eficiente
A nivel de redes eléctricas, el almacenamiento se vuelve aún más crucial. Los condensadores electroquímicos, con una eficiencia del 98%, son ideales para breves interrupciones de suministro o picos de potencia debido a su capacidad para cargar y descargar rápidamente. Los volantes de inercia son dispositivos mecánicos que giran acoplados a máquinas eléctricas y operan como motores o generadores. Con una eficiencia superior al 80%, se utilizan para regular la frecuencia de la red eléctrica y mantener la estabilidad.
Las pilas de combustible, que funcionan con hidrógeno verde, se utilizan para producir energía eléctrica y emiten vapor de agua como subproducto. Aunque su eficiencia oscila entre el 30% y el 40%, son fundamentales para sectores industriales difíciles de descarbonizar.
Almacenamiento a nivel de usuario final, la energía en nuestras manos
Diversas tecnologías, como las baterías de litio o litio-hierro fosfato y nuevamente el hidrógeno verde, desempeñan un papel crucial en la transición hacia un suministro de energía más sostenible. Las primeras, aunque más caras, tienen una eficiencia que puede alcanzar entre el 80% y el 90%. Además, son escalables y se utilizan tanto para el almacenamiento en redes como para el autoconsumo. El concepto V2H (Vehicle to Home) permite que las baterías de vehículos eléctricos se utilicen como sistemas de almacenamiento para hogares, lo que es especialmente beneficioso para el autoconsumo con placas fotovoltaicas. Un vehículo como, por ejemplo, un Mercedes EQS, equipado con una batería de algo menos de 110 kWh , podría alimentar una vivienda media durante más de una semana revirtiendo al hogar la batería previamente cargada con fotovoltaica.
Visto desde una panorama más amplio, pro no más complejo, V2G (Vehicle to Grid) implica que los vehículos eléctricos devuelvan energía a la red eléctrica, lo que ayuda a equilibrar la demanda y la oferta de electricidad: se realizan cargas con renovables y se devuelve a la red en momentos de producción crítica.
El Futuro del almacenamiento de energía
A medida que avanzamos hacia un futuro más sostenible, el almacenamiento de energía seguirá desempeñando un papel crucial en la transición energética. Las inversiones en investigación y desarrollo están impulsando la innovación en este campo, con tecnologías como el hidrógeno renovable que prometen revolucionar sectores difíciles de descarbonizar. El almacenamiento de energía es, por tanto, la clave para que las energías renovables sean verdaderamente eficientes. Estamos un paso más cerca de un mundo impulsado por fuentes de energía limpias y sostenibles y la revolución verde está en marcha, pero si tomamos medidas a tiempo, los estudios lo dejan claro: sin almacenamiento, la energía podría elemento más limitante del futuro.
Fotos: Freepick y Mercedes-Bend
El artículo Sin almacenamiento, el cambio climático fulminará nuestra capacidad energética en 2030 aparece primero en Driving ECO.