California va a albergar dos nuevas instalaciones de almacenamiento de energía de aire comprimido, cada una de las cuales reclama la corona del mayor sistema de almacenamiento de energía no hidráulica del mundo. Desarrolladas por Hydrostor, las instalaciones tendrán una potencia de 500 MW y serán capaces de almacenar 4 GWh de energía.
A medida que el mundo invierte cada día más en energías renovables, el almacenamiento a escala de la red es cada vez más importante. Para conseguir que las emisiones de carbono sean nulas será necesario un abanico de tecnologías que suavicen las imprevisibles curvas de generación, con hidroeléctricas de bombeo, enormes baterías de iones de litio, tanques llenos de sal fundida o silicio, ladrillos térmicos o pesados bloques apilados en torres o suspendidos en pozos mineros.
La hidroeléctrica de bombeo representa alrededor del 95% del almacenamiento de energía de la red mundial y las plantas de gigavatios de capacidad están en funcionamiento desde la década de 1980. El problema es que para construir una central hidroeléctrica de bombeo se necesita un tipo de emplazamiento específico y grandes cantidades de hormigón, lo que va en contra del objetivo de alcanzar la red cero emisiones.
Mientras tanto, las mayores megabaterías construidas hasta la fecha sólo se sitúan en el rango de los 200 MW/MWh, aunque están previstas instalaciones de más de 1 GW.
Otra tecnología que se usa desde hace décadas es el almacenamiento de energía en aire comprimido (CAES), que puede almacenar energía a escala de la red y se considera que tiene la fiabilidad de la hidroeléctrica de bombeo, sin las mismas limitaciones en cuanto al lugar donde se puede construir. La central de McIntosh, que funciona en Alabama desde 1991, sigue siendo una de las mayores plantas de almacenamiento de energía del mundo, con 110 MW y 2,86 GWh.
Sin embargo, las nuevas instalaciones de Hydrostor están llamadas a arrebatarle el título, ya que ofrecen casi el doble de capacidad de almacenamiento. Funcionarán con una versión actualizada de la tecnología denominada almacenamiento avanzado de energía en aire comprimido (A-CAES).
El A-CAES usa el excedente de electricidad de la red o de fuentes renovables para hacer funcionar un compresor de aire. El aire comprimido se almacena en un gran depósito subterráneo hasta que se necesita energía, momento en el que se libera a través de una turbina para generar electricidad que se devuelve a la red.
En lugar de ventilar el calor que se genera al comprimir el aire, el sistema de Hydrostor capta ese calor y lo almacena en un tanque de almacenamiento térmico independiente, y luego lo usa para recalentar el aire cuando se introduce en la etapa de la turbina, lo que aumenta la eficiencia del sistema. Los sistemas de almacenamiento de aire comprimido suelen ofrecer eficiencias de ida y vuelta de entre el 40 y el 52%, y Quartz afirma que este sistema alcanza el 60%.
El A-CAES de Hydrostor también usa un depósito de circuito cerrado para mantener el sistema a una presión constante durante el funcionamiento. La caverna de almacenamiento se llena parcialmente de agua y, a medida que se introduce el aire comprimido, el agua se introduce en un depósito de compensación independiente. Más tarde, cuando se necesita el aire, el agua se bombea de nuevo a la caverna de almacenamiento de aire, empujando el aire hacia la turbina.
Una instalación europea llamada CRYOBattery en el Reino Unido, almacena el aire comprimido como un líquido en una cámara superenfriada, calentándolo rápidamente para convertirlo de nuevo en un gas cuando se necesita energía.
Hydrostor afirma que los dos sistemas A-CAES almacenarán hasta 10 GWh de energía, proporcionando entre ocho y 12 horas de energía en una descarga completa a un ritmo cercano al máximo. Este tipo de almacenamiento de energía de media duración es crucial para hacer el cambio a las energías renovables, y las instalaciones deberían tener una vida útil de más de 50 años.
Esa excelente vida útil podría ser su gran arma en comparación con las plantas de baterías de litio que se están planificando e instalando a un ritmo creciente en todo el mundo. Las baterías de litio serán mejores en términos de respuesta inmediata a la demanda, y su eficiencia de ida y vuelta es excelente, en torno al 90%, pero tienen una vida útil definida, incluso cuando se gestionan de forma inteligente, y sus celdas necesitarán ser sustituidas regularmente.
Las plantas de Hydrostor costarán aproximadamente lo mismo por kWh de almacenamiento que las plantas de gas natural o las instalaciones de baterías, según Quartz. Pero son mucho más baratas que las baterías a medida que aumentan las capacidades, y aunque habrá más mantenimiento en los compresores que en las baterías, cabe imaginar que el coste de sustitución de las celdas de las baterías será mayor a largo plazo.
La primera planta se construirá en Rosamond (California) y, si todo va bien, debería estar en funcionamiento en 2026. La segunda planta también se construirá en California, pero aún no se ha anunciado su ubicación exacta.
Vía www.hydrostor.ca
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