Los sistemas de almacenamiento de energía de volante, rápidos y eficientes, pueden desempeñar un papel crucial en la modulación de las redes eléctricas. Aunque no se habla frecuentemente del almacenamiento de energía por volante en el contexto más amplio de la sostenibilidad ambiental, es en realidad un método antiguo para almacenar energía que se remonta a siglos atrás. Ante la creciente demanda de instalaciones de almacenamiento de energía estable, la tecnología de almacenamiento mediante volantes de inercia ha evolucionado significativamente a lo largo de los años.
Un volante de inercia es un dispositivo mecánico compuesto por una rueda rotatoria (rotor). Este dispositivo almacena energía cinética generada al girar a altas velocidades, y puede convertir esa energía almacenada en electricidad cuando se necesita.
El sistema utiliza un motor para controlar la velocidad del dispositivo según la demanda de energía. Cuando hay un excedente de electricidad disponible, el motor acelera el volante para alcanzar una mayor velocidad. Cuanto más rápido gira, más energía almacena. A la inversa, cuando aumenta la demanda de energía, el volante se desacelera, liberando energía cinética que el sistema convierte en electricidad para la red.
El Proyecto en Shanxi
En la ciudad de Changzhi, en la provincia de Shanxi, se ha conectado la primera instalación de almacenamiento de energía con volantes de inercia a nivel de red en China. Respaldado por Shenzhen Energy Group, el proyecto cuenta con el sistema de almacenamiento desarrollado por BC New Energy, una startup que se especializa en tecnología avanzada de almacenamiento de energía. Esta empresa, fundada en diciembre de 2017, se dedica a la investigación, desarrollo, fabricación, implementación e industrialización de sistemas de almacenamiento de energía mediante volantes de inercia a gran escala.
Está conectada a la red eléctrica de la provincia para modular la oferta y demanda de energía en la ciudad. Además, es la mayor instalación de almacenamiento de energía por volante independiente en China y en el mundo.
Beneficios del almacenamiento con volantes de inercia
Comparado con otras alternativas, los sistemas de almacenamiento de energía mediante volantes de inercia se destacan por sus tiempos de respuesta más rápidos, lo que permite una modulación más ágil de las operaciones de la red eléctrica. Un sistema típico de este tipo puede alcanzar niveles de eficiencia superiores al 80% en un ciclo estándar de carga y descarga, y más del 85% en sistemas que utilizan tecnología de levitación magnética. Esta alta eficiencia se debe a la capacidad del volante para responder de manera casi instantánea a las fluctuaciones en la demanda de energía.
Wang Xin, asistente del presidente de BC New Energy, destacó en una entrevista que la rápida capacidad de carga y descarga de estos sistemas los convierte en el método más eficiente y reactivo para la modulación de redes eléctricas en la actualidad.
Desafíos y perspectivas futuras
Aunque las instalaciones de almacenamiento de energía mediante volantes requieren una inversión considerable para ser comercializadas a gran escala, su vida útil de 25 años, junto con sus bajos requerimientos de mantenimiento, los posiciona como una solución relativamente rentable. Estas instalaciones también ofrecen, en apariencia, mejores retornos de inversión en comparación con otros proyectos de energías renovables en general.
Sin embargo, a pesar de sus ventajas, la tecnología de almacenamiento mediante volantes de inercia sigue estando infrautilizada. Según la Alianza China de Almacenamiento de Energía (CNESA), este tipo de almacenamiento representa solo el 0,1% de la capacidad total de 13,1 gigavatios proporcionada por los nuevos sistemas de almacenamiento de energía en China. La mayoría de las aplicaciones en el mercado chino son proyectos piloto, con pocos productos comercializados. Esto sugiere que aún es necesario refinar algunos aspectos técnicos de la tecnología para mejorar su rendimiento y hacerlo más atractivo comercialmente.
Innovación y desarrollo
En colaboración con la Universidad de Electricidad del Norte de China, BC New Energy ha establecido una plataforma independiente de I+D para la tecnología de almacenamiento de energía mediante volantes de inercia a gran escala. Esta plataforma también se utilizará para la producción doméstica de los equipos necesarios para estos sistemas.
De acuerdo con Wang, BC New Energy ya está dirigiendo sus esfuerzos hacia el desarrollo de sistemas de almacenamiento de energía a corto y mediano plazo a nivel de red. Al mismo tiempo, la empresa está involucrada en la investigación y desarrollo de dispositivos de segunda generación y soluciones orientadas al almacenamiento de energía en el lado del consumidor, así como a la especulación con precios de la electricidad. Estas iniciativas tienen como objetivo ampliar las perspectivas de crecimiento de la empresa.
El contexto global de la tecnología de volantes de inercia
A nivel mundial, los sistemas de almacenamiento mediante volantes de inercia han atraído la atención debido a sus capacidades únicas para gestionar de manera eficiente la intermitencia de las energías renovables, como la solar y la eólica. Estos sistemas, al ofrecer tiempos de respuesta ultrarrápidos, son ideales para estabilizar la red durante cambios repentinos en la generación o el consumo de energía. En un mundo donde la transición hacia una energía más limpia es cada vez más urgente, los volantes de inercia ofrecen una solución complementaria a otras tecnologías de almacenamiento como las baterías de iones de litio.
Aunque la tecnología de almacenamiento mediante volantes de inercia aún está en una fase de desarrollo y comercialización limitada, tiene un potencial significativo para mejorar la estabilidad y eficiencia de las redes eléctricas en el futuro. Su integración con fuentes de energía renovable es clave para lograr un sistema energético más sostenible y resiliente.
Eduardo dice
Otra tecnología de almacenamiento energético estacionario de la que se conoce poco y es eficiente es el almacenamiento en elásticos y resortes. Es más caro que el almacenamiento gravitacional con pesos y los volantes de inercia, pero es eficiente y tiene un volumen contenido.
matempes dice
Donde se toca el tema de la eficiencia de este sistema, mencionando que puede ser superior que al 80%, hay un párrafo que dice:
«Esta alta eficiencia se debe a la capacidad del volante para responder de manera casi instantánea a las fluctuaciones en la demanda de energía.»
Esto no es así; esta alta eficiencia.se debe a la elevada calidad de los componentes mecánicos de los volantes, que hace que pierdan poca energía de la que reciben para ponerse en movimiento.
Donde dice:
«Estas instalaciones también ofrecen, en apariencia, mejores retornos de inversión en comparación con otros proyectos de energías renovables en general.»
Esto no es correcto; las instalaciones de almacenamiento de energía – de cualquier tipo – NO SON proyectos de energías renovables. Son, como lo dice el propio artículo, «una solución complementaria» para La intermitencia de algunas tecnologías de generación de energía renovable.
Mariano dice
@Eduardo, si bien un resorte o elástico obviamente almacena energía al elongarse o comprimirse, desconocía que hubiera desarrollos de escala al respecto. ¿Hay alguna fuente de algún desarrollo que puedas compartir? ¿O un nombre con el que lo pueda encontrar? ¡Gracias!