El continuo crecimiento de las energías renovables en los mix de todo el mundo está inextricablemente vinculado al almacenamiento de energía a nivel de la red, que puede suavizar la inherente intermitencia de la generación solar y eólica, garantizar que la energía generada se encuentre en el lugar adecuado para satisfacer la demanda y proporcionar una serie de otros servicios a la red.
Si bien la tecnología de almacenamiento de ión-litio es la más conocida hoy en día, una gama de diferentes tecnologías de baterías ofrece el potencial de proporcionar valiosos servicios a las redes eléctricas de todo el mundo, cada una con sus propias ventajas y desventajas.
En un nuevo documento, los investigadores de la Universidad de Tianjin, en China, examinan estas tecnologías de baterías, ofreciendo una amplia perspectiva del estado de la tecnología de baterías para las aplicaciones de la red eléctrica en la actualidad, y ofreciendo una hoja de ruta para orientar los estudios futuros en estas áreas. Sus hallazgos se publican en el documento “Battery Technologies for Grid-Level Large-Sale Electrical Energy Storage”, publicado en Transactions of Tianjin University.
Los investigadores identifican tres funciones principales que deben cumplir las baterías a nivel de red:
- Salvar picos y nivelación de carga: Para equilibrar las brechas en la demanda.
- Regulación del voltaje y la frecuencia: Para lograr un equilibrio en tiempo real con una carga no uniforme en la red
- Almacenamiento de energía de emergencia: Proporcionando energía de reserva y previniendo cortes de energía.
En el documento se examina el papel de una amplia gama de tecnologías de baterías existentes y su capacidad para proporcionar estos servicios de forma segura y rentable, así como los desafíos que existen para cada una de ellas.
“Las tecnologías de almacenamiento de energía en batería con respuesta rápida, bajo costo, larga vida útil, alta potencia y eficiencia energética pueden distribuirse en toda la red y, por lo tanto, son deseables para su utilización en el almacenamiento de energía eléctrica a nivel de la red”, dicen los investigadores. “Sin embargo, a menudo existen algunas compensaciones entre las diferentes propiedades y ninguna batería existente puede cumplir todos los requisitos”.
El documento ofrece un análisis de las tecnologías de las baterías, incluidas las de plomo y ácido, níquel cadmio, níquel e hidruro metálico, sodio y azufre, litio-ión y baterías de flujo de varias sustancias químicas.
De este análisis se extraen tres conclusiones generales: que la investigación debería avanzar hacia nuevos sistemas de baterías destinados a satisfacer todos los requisitos de almacenamiento de energía a nivel de red, que los requisitos de eficiencia en función de los costos significan que los esfuerzos deberían centrarse en baterías basadas en materiales baratos y abundantes, como el ión sodio. Y, por último, que la modelización y la comparación entre las diferentes tecnologías de baterías es vital para establecer la mejor opción para cada uso.
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