10 cosas que hay que saber sobre las tecnologías de almacenamiento de energía

El almacenamiento de energía es crucial para estabilizar las redes eléctricas, integrar las energías renovables y mejorar la eficiencia energética en todos los sectores. He aquí diez datos clave que debe conocer:

1. El almacenamiento de energía garantiza la fiabilidad de las energías renovables

En esencia, las soluciones de almacenamiento de energía hacen frente a la intermitencia de las fuentes de energía renovables. La disponibilidad de la energía solar y eólica depende de las condiciones meteorológicas y de la hora del día, lo que hace que se produzca energía cuando hay menos demanda, y es entonces cuando las soluciones de almacenamiento pueden ofrecerla. La Agencia Internacional de la Energía afirma que la escala necesaria de soluciones de almacenamiento basadas en la red deberá multiplicarse por más de seis en 2030 para que puedan alcanzarse los objetivos fijados para las fuentes de energía renovables.

2. Las baterías de iones de litio dominan actualmente el mercado

Entre todas las soluciones de almacenamiento disponibles en la actualidad, las baterías de iones de litio son las más utilizadas. Esto se debe a la alta densidad de energía que contienen, ya que ofrecen más de un 90% de eficiencia de ida y vuelta, y el coste de estas baterías ha bajado casi un 90% desde su punto de partida en 2010. Actualmente, las baterías de iones de litio constituyen más del 85% del almacenamiento basado en baterías de nueva instalación.

3. Las baterías de flujo hacen posible el almacenamiento de energía de larga duración

Aunque las baterías de iones de litio brillan en ciclos de descarga cortos, no están diseñadas para servir a ese propósito. En cambio, las baterías de flujo cumplen ese requisito. Las baterías de flujo están diseñadas para almacenar energía en electrolitos fluidos contenidos en un depósito externo. Por eso son ideales para aplicaciones de larga duración, que pueden oscilar entre 6 y 12 horas o más. Esos requisitos son necesarios en las redes con predominio de renovables.

4. Las baterías de estado sólido son la próxima generación

Mirando hacia el futuro, no cabe duda de que las baterías de estado sólido se consideran innovadoras o revolucionarias por derecho propio. En ese sentido, suponen un cambio o una mejora respecto a las tecnologías de baterías actuales en el sentido de que son más seguras porque no contienen ningún tipo de líquido inflamable. En ese caso, parece que su adopción o producción está todavía en pañales por ahora.

5. Almacenamiento de hidrógeno y descarbonización profunda

Además del almacenamiento en baterías, el hidrógeno es una forma flexible de almacenamiento de energía también a largo plazo. El exceso de producción de energía a partir de energías renovables puede emplearse para la producción de hidrógeno verde mediante electrólisis, que puede almacenarse y utilizarse posteriormente para la generación de energía o para aplicaciones industriales directas. El almacenamiento de hidrógeno es significativamente importante para las industrias que difícilmente se electrificarán, como la producción de acero y otras industrias químicas, el transporte marítimo y el transporte por camión de larga distancia, por ejemplo.

6. La hidroeléctrica de bombeo sigue a la cabeza en tamaño

Aunque el uso de baterías y otras formas de almacenamiento ha crecido mucho, la energía hidráulica de bombeo sigue siendo líder en capacidad instalada. El almacenamiento hidráulico por bombeo representa más del 90% de la capacidad mundial de almacenamiento de energía y utiliza la diferencia de elevación entre dos embalses para almacenar energía. Esta tecnología ofrece soluciones a largo plazo con una vida útil de más de 50 años.

7. Los almacenamientos de energía térmica reducen la demanda punta

El almacenamiento de energía térmica representa otro método crítico de gestión de los sistemas energéticos. El almacenamiento de energía térmica consiste en almacenar energía térmica, como calor o frío, y utilizarla posteriormente. El almacenamiento de energía térmica ayuda a mitigar los picos de consumo. La tecnología de almacenamiento de energía térmica adopta varias formas, como el sistema de almacenamiento de sales fundidas utilizado habitualmente en las centrales de energía solar concentrada, el calor de proceso y el almacenamiento de agua fría.

8. Los supercondensadores proporcionan energía instantánea

Mientras que en una batería el almacenamiento de energía es químico, en un supercondensador el almacenamiento es electrostático. Los supercondensadores pueden cargarse y descargarse en segundos, pueden soportar millones de ciclos y tienen una alta tasa de potencia. Aunque su densidad energética es inferior a la de una batería, para ráfagas cortas de energía, como en aplicaciones de frenos eléctricos, regulación de frecuencia y suavización de potencia, un supercondensador es una buena opción.

9. Las baterías de iones de sodio son una alternativa económica

Mientras aumenta la preocupación por la cadena de suministro de las baterías de litio, las baterías de iones de sodio se perfilan como una alternativa más barata y respetuosa con el medio ambiente. El sodio puede obtenerse fácilmente, lo que elimina cualquier preocupación geopolítica y de recursos. Aunque la tecnología de las baterías de iones de sodio tiene una densidad energética baja en comparación con la tecnología de las baterías de iones de litio, puede utilizarse eficazmente para aplicaciones de baterías estacionarias, especialmente si se consideran prioritarios el coste, la seguridad y la larga vida útil.

10. Baterías de aplicaciones de segunda vida: Ampliación del valor y reducción

Por último, las baterías de segunda vida se están convirtiendo poco a poco en una solución sostenible. Las baterías de vehículos eléctricos que no cumplen las normas exigidas para su uso en automóviles tienen entre un 70% y un 80% de la carga que tenían originalmente. Esta tecnología mejora el uso de las baterías para almacenamiento de forma que se consigue una vida útil sostenible. Para más información, consulte Stanford Advanced Materials (SAM).

Preguntas más frecuentes

1. ¿Qué es el almacenamiento de energía y por qué es importante?
El almacenamiento de energía permite guardar electricidad para utilizarla más tarde, ayudando a equilibrar la oferta y la demanda, especialmente con fuentes de energía renovables.

2. ¿Cómo se comparan las baterías de iones de litio con otras tecnologías?
Las baterías de iones de litio ofrecen una gran eficiencia y densidad energética, mientras que otras alternativas, como las baterías de flujo y los sistemas de iones de sodio, son más adecuadas para aplicaciones de larga duración o sensibles a los costes.

3. ¿Qué papel desempeña el hidrógeno en el almacenamiento de energía?
El hidrógeno permite el almacenamiento de energía a gran escala y a largo plazo, y contribuye a la descarbonización en sectores en los que las pilas no resultan prácticas.

4. ¿Por qué se sigue utilizando tanto la energía hidráulica de bombeo?
Su enorme capacidad, su larga vida útil y su fiabilidad demostrada hacen que la energía hidráulica de bombeo sea indispensable para el almacenamiento a escala de red.

5. ¿Cuánto suelen durar los sistemas de almacenamiento de energía?
Los sistemas de iones de litio duran entre 10 y 15 años, las baterías de flujo pueden superar los 20 años y las instalaciones hidroeléctricas de bombeo suelen funcionar durante varias décadas.