Aplicaciones Y Tecnologías Para El Almacenamiento De Energía

Aplicaciones y tecnologías para el almacenamiento
de energía
M.A. Cova Acosta, A. Alonso Herranz, N. El Halabi, S. Martín Arroyo,
M. García-Gracia
CIRCE-Centro de Investigación en Recursos y Consumos Energéticos.
e-mail: mggracia@unizar.es, Tel: +34 976761923

ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA ELÉCTRICA
La evolución tecnológica apunta al desafío de almacenar energía en cantidades
significativas.Este proceso mejorará la compleja gestión del sistema eléctrico,
especialmente en un escenario de gran penetración eólica como el nuestro, ayudando a
superar su impredecible característica de producción eléctrica, el viento sopla siempre a
su capricho sin considerar el consumo de electricidad en ese momento.
Uno de los principales problemas de las redes eléctricas, mayor cuanto mayor es lapenetración de energía renovable, es poder dar salida instantánea a la energía que se
genera en exceso en los centros de producción. Actualmente, esto se resuelve con el
vertido de renovables, es decir el excedente producido por generación renovable se
pierde ante la imposibilidad de ser aprovechado. Así por ejemplo, el 01/01/2010, día de
valle anual, coincidió con una muy elevada produccióneólica, lo que obligó al vertido
de 43000 MWh (durante 17 h).
La energía vertida durante 2010 es aproximadamente el 0.9 % de la disponible.
Conforme al escenario PANER [1], la estimación de vertidos para 2020 estaría en torno
al 5 % del producible eólico. El problema está en que la electricidad no se puede
almacenar en el contexto actual, al menos no de forma significativa y con la
rentabilidadsuficiente. El almacenamiento trae aparejados otros potenciales, entre ellos
cabe destacar el uso más eficiente de los recursos energéticos y la infraestructura
disponible, la mejora de calidad de red, etc.
Sin embargo, el reto del almacenamiento es antiguo casi tanto como la propia energía
eléctrica. Así, el 20 de marzo del año 1800, Alessandro Volta comunica por carta al
presidente de laRoyal Society de Londres la primera noticia de su invento: la "pila a
colonna" (ver Fig. 1). En 1859, el físico francés Gaston Planté inventa la primera
batería recargable. Esta batería se basaba en la química plomo - ácido, sistema usado
hasta el día de hoy. Para dar solución a este viejo problema, en los últimos años se han
venido desarrollando diferentes tecnologías en materia dealmacenamiento de energía,
sobre todo en cuestión de baterías. Se trata de tecnologías todavía inmaduras pero con
un potencial y una oportunidad histórica e ilusionante.

(a)

(b)

Fig. 1. Primer invento de pila, (a) Pila de Volta, (b) Experimentos de Volta en el Instituto
Nacional de Ciencias de Francia en septiembre de 1801 a invitación de Napoleón
Bonaparte.

En la actualidad confluyen variosvectores de fuerza compartiendo interés en encontrar
solución (el sector de la energía renovable, las compañías eléctricas, el sector del
automóvil y por el impacto social la propia clase política). Sin embargo, a pesar de este
claro incremento de interés en el almacenamiento de energía, el desarrollo del
almacenamiento está siendo relativamente lento debido a varios factores, entre los quedestacan el alto coste y la relativamente baja densidad de energía de las nuevas
tecnologías.
Por otra parte, nuestra red es fundamentalmente centralizada en la generación y con una
característica de penetración eólica elevada. En este contexto, uno de los grandes
interrogantes es si el almacenamiento también debería ser centralizado, por ejemplo a
nivel de subestaciones eléctricas, o si encambio sería preferible hacerlo de un modo
distribuido [2]. En ambos casos, surge la necesidad de desarrollar un control específico
para cada aplicación, así como establecer una gestión de la energía.
Asimismo, cabe destacar que el desarrollo del vehículo eléctrico depende especialmente
de los avances tecnológicos en el tema de almacenamiento. El objetivo es conseguir un
sistema de...