En los últimos años, el almacenamiento de la electricidad se ha convertido en uno de los campos de investigación más destacable en el sector de la energía. Pero… ¿Por qué invertir tanto en estas tecnologías?

Es sencillo: si logramos acumular de la manera inteligente la energía, los consumidores podrán utilizarla cuando se produzcan picos de demanda sin necesidad de producirla en ese momento, ya que eso conllevaría poner en marcha las grandes centrales eléctricas.

Como hemos comentado en muchas ocasiones en el blog, al final todo gira en torno a la importancia de conseguir una óptima eficiencia energética. Con la generación distribuida (enlace) cada vez más presente en las Smart cities, la optimización y uso de la energía tendrá como uno de sus principales ejes el almacenamiento de la misma.

Existen varias maneras de almacenar energía, y diferentes tecnologías aplicadas a ello, algunas muy innovadoras. Os contamos tres de las más interesantes.

Centrales hidroeléctricas de bombeo

Aunque parezca lo contrario, el almacenamiento de la energía no es una tecnología incipiente. Desde hace décadas esta ya se almacena en forma de agua, en las centrales hidroeléctricas reversibles.

Este tipo de centrales tiene como característica principal el aprovechamiento del agua de una estructura formada principalmente por dos embalses interconectados.

Ambos depósitos se construyen a diferentes alturas, con un desnivel de cien metros como mínimo. El agua sobrante del embalse situado en el nivel inferior se bombea al del nivel superior cuando la demanda eléctrica es menor (en las denominadas horas valle). En aquel, mediante un sistema de turbinas que impulsa el agua, se genera electricidad en los momentos de mayor demanda, las horas punta.

Aire comprimido

Este tipo de almacenamiento, conocido como CAES (Compressed Air Energy Storage), consiste en acumular aire comprimido bajo tierra en las horas valle (la energía sobrante se envía a una central donde se comprime el aire), y expandirlo mediante turbogeneradores en las horas punta para que alcance y abastezca de electricidad la superficie. Para almacenar el aire, esta tecnología se vale de todo tipo de depósitos: cuevas naturales, minas abandonadas, acuíferos…

La ventaja del CAES es su potencia, que puede alcanzar los 100 MW, y su elevado porcentaje de regeneración, que ronda el 80%. En la actualidad se estudia combinar este tipo de almacenamiento con parques eólicos, para conseguir una mayor eficiencia.

V2G

De este método de almacenamiento hemos hablado aquí ya en numerosas ocasiones, por el potencial que ofrece, especialmente en el ámbito de las ciudades inteligentes. Como su propio nombre indica (Vehicle to Grid), el V2G (enlace blog) está basado en el funcionamiento de los vehículos eléctricos, y consiste en que la energía sobrante de estos puede ser devuelta a la red, y aprovechada para proporcionar energía a una casa, a una empresa, etc.

Dos casos prácticos

En España contamos con dos proyectos muy interesantes relacionados con el almacenamiento eficiente de energía, ambos llevados a cabo en las islas Canarias, y en los que hemos participado.

El Hierro

De este caso ya hablamos en profundidad aquí hace un tiempo. La idea de convertir El Hierro en una isla cien por cien sostenible es ya toda una realidad. Y el elemento estrella del proyecto es, sin duda, la central de Gorona del Viento.

Esta construcción es todo un ejemplo de cómo almacenar energía de manera eficiente. Combina diferentes sistemas: una subestación eléctrica, una central de bombeo, otra de turbinación y un parque eólico, y su funcionamiento se basa en el de las centrales reversibles que hemos visto un poco más arriba (gracias a sus dos embalses, uno en el cráter de La Caldera, y otro cerca de Llanos Blancos), pero cuenta también con la ayuda de la energía del viento para abastecerse.

La Graciosa

En esta pequeña isla, cercana a Lanzarote y habitada por unas setecientas personas, se ha puesto en marcha un proyecto llamado GRACIOSA (Generación Renovable con Almacenamiento y Consumos Inteligentes para la Operación de redes de distribución con Sistemas de Autoconsumo).

El objetivo: conseguir que la isla se autoabastezca exclusivamente mediante energías renovables. Para ello, se están instalando las tecnologías más novedosas relacionadas con aquellas: paneles fotovoltaicos, aerogeneradores, redes de generación distribuida, puntos de recarga para vehículos eléctricos, una innovadora cámara capaz de predecir la producción solar con quince minutos de antelación (lo que permite realizar ajustes en las redes eléctricas con rapidez), y sobre todo, sistemas de almacenamiento de energía eficaces, que permitirán gestionar toda la energía de la isla de manera efectiva.

El futuro del almacenamiento

Sin duda, durante las próximas décadas las nuevas tecnologías nos permitirán descubrir más métodos de almacenamiento energético, que serán cada vez más eficaces. Nos gustaría hablaros en profundidad de uno muy reciente, desarrollado por un equipo de investigadores del Instituto de Energía Solar (IES-UPM) de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), que podría revolucionar este campo, y que está basado en el silicio.

Este sistema innovador se basa en el almacenamiento de la energía en forma de calor. La energía, tanto la eléctrica como la proveniente directamente de la radiación solar, se almacena como calor en silicio fundido a más de 1.400 grados centígrados. Para su funcionamiento, se requieren unas células fotovoltaicas que resistan ese calor extremo: las termofotovoltaicas, mucho más potentes y eficientes que las convencionales.

Así lo explica Alejandro Datas, el investigador que promovió el proyecto:

a estas temperaturas tan altas, el silicio brilla intensamente, del mismo modo que lo hace el sol, y por tanto pueden emplearse células fotovoltaicas -que en este caso se denominan termofotovoltaicas- para convertir dicha radiación incandescente en electricidad.

Las ventajas que presenta este método son muy interesantes. Por un lado, el silicio es el elemento químico más abundante en la corteza terrestre -solo superado por el oxígeno-, y el coste de su extracción es bajo. Por otro, es capaz de almacenar diez veces más energía por metro cúbico que las sales que se usan actualmente en las centrales termosolares. Es precisamente en este tipo de centrales donde se prevé que se pongan en práctica los descubrimientos del IES-UPM, pues conllevaría un gran ahorro, tanto económico como energético.

Fotografía: Fondo Histórico de Endesa

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