Una combinación de almacenamiento en baterías y pilas de combustible de hidrógeno puede ayudar a Estados Unidos, así como a la mayoría de los países, en la transición a una red eléctrica 100% limpia de forma fiable y a bajo coste, según un nuevo informe de la Universidad de Stanford.
El informe, publicado en iScience, analiza los costos de garantizar una red fiable en 145 países que utilizan energías renovables (solar, eólica, hidroeléctrica y geotérmica) para alimentar sus redes, transportes, edificios, industria, agricultura, silvicultura, pesca y ejército. Las principales opciones de almacenamiento de energía que tuvo en cuenta fueron la energía hidroeléctrica, las baterías y el hidrógeno verde, que se produce utilizando energías renovables.
El estudio concluye que la transición a las energías limpias podría permitir a estos países reducir sus costes energéticos anuales en torno al 61%.
“El primer paso es electrificar todos los sectores energéticos en la medida de lo posible… la eficiencia de la electricidad frente a la combustión reduce la demanda de energía en un 38,0%”, cuando se calcula la media de 145 países, declaró a pv magazine Estados Unidos Mark Z. Jacobson, autor del estudio y catedrático de Ingeniería Civil y Medioambiental de la Universidad de Stanford.
El segundo paso es suministrar la electricidad sólo con fuentes eólico-agua-solares y almacenamiento, y eliminar la energía para extraer, transportar y refinar combustibles fósiles y uranio ahorra otro 11,3% de toda la energía mundial, añadió. Las mejoras de la eficiencia energética en el uso final más allá de lo habitual reducen las necesidades de energía otro 6,6%, y una reducción prevista del coste por unidad de energía de alrededor del 9% da como resultado un ahorro global anual de costes para un país del 61%.
El estudio ayudará a los planificadores de sistemas eléctricos a crear un futuro sistema energético más eficiente y rentable basado en electricidad limpia y renovable, afirmó Jacobson.
“Los resultados proporcionan a los países pruebas concretas y la confianza de que las redes 100% limpias y renovables no sólo reducen los costes, sino que son tan fiables como el sistema de red actual”, añadió.
En el estudio se emplearon tres tipos de modelos informáticos: un “modelo tridimensional global de meteorología, clima y contaminación atmosférica, un modelo de hoja de cálculo y un modelo que combina la demanda de electricidad, calor, frío e hidrógeno con la oferta, el almacenamiento y la respuesta a la demanda, suponiendo una interconexión perfecta de las redes”, según un comunicado.
El estudio concluyó que, si bien la energía hidroeléctrica y las baterías existentes pueden garantizar la fiabilidad de la red, añadir hidrógeno verde al sistema puede reducir los costes energéticos en algunas regiones, aunque una combinación de energía hidroeléctrica e hidrógeno verde sin baterías es siempre más cara que una combinación de las tres. Esto se debe a que todas las regiones con una red altamente renovable necesitarán ráfagas de energía a corto plazo, como las que proporcionan la energía hidroeléctrica o las baterías, pero no todas las regiones necesitan necesariamente el almacenamiento de energía a largo plazo que proporciona el hidrógeno.
El almacenamiento de hidrógeno verde puede absorber el exceso de electricidad cuando hay demasiada energía eólica o solar en la red, y luego proporcionar almacenamiento a escalas de horas a unos pocos días, cuando la energía eólica y solar no están disponibles y la energía hidroeléctrica y las baterías se agotan, dijo Jacobson.
Pero la tecnología sigue afrontando retos; como en cualquier tipo de almacenamiento, el coste inicial es siempre un problema, aunque los beneficios económicos son grandes en comparación, añadió. Según Jacobson, los responsables políticos pueden ayudar a afrontar estos retos centrando la financiación en soluciones como el almacenamiento en baterías y el hidrógeno verde, en lugar de en la captura de carbono, la captura directa en el aire, el hidrógeno azul, los electrocombustibles sin hidrógeno, los pequeños reactores nucleares y la bioenergía.
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