La primera planta de almacenamiento de CO₂ comprimido de 100 MW/1.000 MWh de China se conecta a la red

De ESS News

China Huadian ha completado la primera conexión a la red de una planta de almacenamiento de energía mediante dióxido de carbono (CO₂) comprimido de 100 MW/1.000 MWh en el condado de Mulei, Xinjiang, lo que supone un avance significativo para esta tecnología emergente de almacenamiento de larga duración.

Según China Huadian, la instalación logró su conexión inicial a la red el 30 de septiembre. Situado en el desierto de Gobi, en la prefectura de Changji, el proyecto forma parte de un desarrollo de energías renovables que comprende 600 MW de capacidad eólica y 400 MW de capacidad solar.

La planta de almacenamiento ocupa aproximadamente 565.000 metros cuadrados e incorpora cinco recintos de almacenamiento de gas, 141 unidades de almacenamiento de CO₂ líquido y 97 unidades de almacenamiento térmico. Su potencia nominal de 100 MW y su capacidad de 1 GWh corresponden a una duración nominal de descarga de 10 horas.

A diferencia del almacenamiento convencional de energía mediante aire comprimido (CAES), que normalmente almacena aire a alta presión en cavernas salinas subterráneas u otros espacios de almacenamiento acondicionados, el sistema de Mulei utiliza CO₂ como fluido de trabajo en un ciclo termodinámico cerrado.

Durante la carga, la electricidad excedente alimenta compresores que aumentan la presión del CO₂ gaseoso. El calor generado se recupera y almacena, mientras que el gas comprimido se enfría y licúa para almacenarlo en recipientes a presión. Durante la descarga, el CO₂ líquido se evapora, se recalienta utilizando la energía térmica recuperada y se expande a través de una turbina para generar electricidad. A continuación, el gas vuelve al almacenamiento para su reutilización.

El CO₂ puede licuarse a presiones comparativamente moderadas, lo que permite un almacenamiento a alta presión más compacto que el del aire comprimido. El sistema también evita la necesidad de disponer de cavernas subterráneas adecuadas, lo que podría ampliar las posibilidades de implementación en lugares con limitaciones geográficas. Sin embargo, sigue requiriendo una considerable infraestructura de almacenamiento de gas en superficie, intercambiadores de calor y turbomaquinaria especializada.

La tecnología fue desarrollada por un equipo de investigación dirigido por el profesor Xie Yonghui, de la Universidad Jiaotong de Xi’an, y comercializada a través de Exax Energy, empresa con sede en Shenzhen también conocida como Bairang New Energy. Dongfang Electric actuó como contratista de ingeniería, adquisición y construcción (EPC) y suministró equipos principales, entre ellos compresores, turbinas, generadores, intercambiadores de calor y sistemas de control.

Según Huadian, la turbina de CO₂ de la planta tiene una eficiencia de diseño superior al 92%, mientras que el sistema está diseñado para funcionar durante al menos 30 años, superar los 20.000 ciclos de arranque y parada y alcanzar la plena carga en menos de 20 minutos desde el arranque.

La cifra del 92% se refiere a la eficiencia de la turbina, no a la eficiencia de ida y vuelta de electricidad a electricidad del sistema completo de almacenamiento. Huadian no ha divulgado datos de eficiencia a nivel del sistema verificados de forma independiente ni los costos nivelados de almacenamiento.

La empresa prevé una generación anual de aproximadamente 200 GWh una vez que la instalación entre en pleno funcionamiento, lo que podría evitar el consumo de unas 50.000 toneladas métricas de carbón estándar y la emisión de 170.000 toneladas métricas de CO₂ al año.

El proyecto de Mulei representa un avance considerable respecto de las anteriores instalaciones de demostración de esta misma tecnología en China, entre ellas un sistema de verificación de 10 MW/20 MWh completado en 2022 y una instalación de 10 MW/80 MWh conectada a la red en la provincia de Anhui en diciembre de 2023. A escala internacional, la empresa italiana Energy Dome también ha desarrollado sistemas comerciales de almacenamiento de CO₂, incluida una instalación de 20 MW/200 MWh en Cerdeña.

Por lo tanto, el almacenamiento mediante CO₂ comprimido está avanzando desde los sistemas piloto hacia su implementación a gran escala, aunque sigue estando considerablemente menos desarrollado comercialmente que el almacenamiento convencional mediante aire comprimido. La conexión inicial a la red de Mulei demuestra la integración de ingeniería a una escala de 100 MW.