Hola de nuevo después de un tiempo sin escribir, vuelvo con varios temas interesantes que comentar.
Hoy hablaré del almacenamiento de energía a través de aire comprimido (Compressed Air Energy Storage). Esta forma de almacenamiento de energía está en plena desarrollo y podría suponer la solución al problema de las energías renovables ya que es una alternativa de almacenamiento completamente limpia.
La idea es aprovechar los valles de la demanda para utilizar la energía sobrante para producir aire comprimido que se almacena en una caverna en el subsuelo diseñada para esta función. Cuando sea necesario ese aire comprimido se utiliza para el proceso inverso y mover una turbina que producirá de nuevo energía eléctrica.
Esta tecnología no es de última generación. Ya que desde 1870 existían almacenamiento de aire comprimido en París (Francia); Birmingham (Inglaterra); Dresden y Offenbach (Alemania); Buenos Aires (Argentina).
Víctor Popp construyó los primeros sistemas, a partir del envío de un pulso de aire cada minuto para cambiar las manecillas de unos relojes.
Posteriormente se aplicó esta tecnología en proporcionar energía a los hogares y empresas.
El primer sistema que manejaba una notable carga se desarrolló en París, en 1896, y tenía 2,2 MW de generación distribuyendo a 550 KPa en 50 km de tuberías de aire para motores de la industria ligera y pesada.
Posteriormente fueron alimentando las máquinas que necesitaban energía de diversos comercios como servicios de publicación, panaderías, máquinas de coser…
En la actualidad podemos encontrar varias instalaciones importantes una de ellas en Bakersfield (California) donde Pacific Gas and Electric construyo y valido en 2009 un diseño avanzado de esta tecnología con un coste de 356 M$.
En 2010 el gobierno estadounidense otorgo 29.4M$ para financiar los trabajos preliminares de un proyecto de CAES de 150 MW que desarrolla Iberdrola EEUU en Watkins Glen (Nueva York). Se basa en incorporar la tecnología de redes inteligentes para equilibrar las fuentes de energía renovables intermitentes.
En 2012 se construye el tercer proyecto mundial de comprensión isotérmica en Gaines (Texas). Tienen un volumen de 2 MW, no utiliza ningún combustible y una capacidad de almacenamiento de 500 MWh.
Para 2013 está en construcción el primer proyecto de CAES adiabática, una instalación de 200 MW llamada ADELE, en Alemania. Será el primero con cero emisiones.
Y para 2016 está proyectada una planta CAES en Anderson (Texas). El constructor es la empresa Apex, será la más moderna y sostenible construida hasta el momento.
Según el estudio de 2002 EPRI, es probable que la falta de conciencia de esta opción por los planificadores de servicios públicos sea el principal motivo de la todavía escasa penetración en el mercado de esta tecnología. Además, la geología subterránea probablemente se percibe como un problema de riesgo en los servicios públicos. Por otra parte, muy pocos ingenieros son conscientes del hecho de que los sitios de CAES son en realidad relativamente comunes. El estudio de EPRI toma nota de que aproximadamente el 80% de los Estados Unidos contienen sitios CAES adecuados. Debido a estas razones, el potencial de mercado para los CAES no se utiliza a su máxima capacidad.
La gran ventaja que tiene este tipo de almacenamiento de energía al igual que cualquier otro tipo (como el hidrógeno) relacionado con las energías renovables es que permite a los clientes que pagan tarifas flexibles tener un ahorro en la factura de energía debido a los cambios en el momento en que la energía se extrae de la red. El viento sopla con mayor fuerza por la noche cuando la energía es más barata estas tecnologías permiten almacenarla para después venderla en los picos de demanda donde la energía es más cara. Como tal, la instalación es capaz de proporcionar beneficios económicos a su propietario y a los clientes.
Se espera que el mercado de almacenamiento de energía madure, especialmente impulsado por la creciente aplicación de las tecnologías de energías renovables. Por lo tanto, se trata de un mercado actualmente emergente, se espera que los costes sean menores en el futuro como resultado del aprendizaje mediante la práctica. Las economías de escala se desarrollarán y se espera que la investigación y el desarrollo adicional para reducir aún más los costes de las tecnologías de almacenamiento de energía.
Por otra parte, esta tecnología tiene serios problemas técnicos, el principal es la termodinámica del ciclo: al comprimir el gas, éste se calienta, mientras que al expandirlo, se enfría considerablemente. Además hay que tener presente que para extraer trabajo de la expansión es necesario aportarle calor.
Hay varias soluciones a estas dificultades técnicas que componen los diferentes caminos de investigación abiertos en la actualidad. Se plantean sales y otros sólidos para extraer el calor al aire en la compresión y devolvérselo en la expansión, o el empleo de gas natural en la expansión, incluso el empleo de metales líquidos en intercambiadores de calor.
Sin embargo, algunos de estos caminos rompen el carácter sostenible y renovable de este método de almacenamiento energético (como el uso de gas natural, que aún así, resulta ser menor de un tercio del necesario en una central de ciclo combinado). Por ello, se investiga en el empleo de mecanismos de almacenamiento térmico (como las soluciones salinas de las centrales de concentración solar o la reutilización de residuos de la construcción) para evitar el uso de combustibles fósiles en el ciclo de expansión.
La característica clave de las tecnologías de almacenamiento de energía es la capacidad para apoyar la integración de las energías renovables. Con la energía eólica que es actualmente la fuente de energía renovable más grande y con un mayor crecimiento, y la energía solar fotovoltaica se espera que juegue un papel cada vez más importantes en la red de energía.
El futuro de las energías renovables pasa por encontrar la forma de almacenaje limpia y sostenible y las tecnologías CAES pueden ser una de ellas aunque todavía se necesiten grandes mejoras. La cuestión es aprovechar de la mejor manera posible nuestros recursos naturales; viento, sol y suelo.
Energía y Bolsa 