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El almacenamiento de energía optimiza la eficiencia y el rendimiento del sistema eléctrico; para ejecutarlo se puede hacer uso de las fuentes renovables.
De hecho, uno de los grandes desafíos del mundo moderno consiste en encontrar medios eficaces para almacenar energía eléctrica de manera barata, fácil y práctica. Pero, ¿por qué es tan importante conseguirlo?
A continuación, presentamos la relevancia y los principales tipos de sistemas de almacenamiento de energía, también conocidos como SAE.
Por esta razón, se han buscado alternativas para la generación de un combustible más eficiente que logre que la energía pueda ser asequible, no solo en costos si no en abastecimiento y con menores impactos.
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¿Qué es el almacenamiento de energía?
En México, los sistemas de almacenamiento de energía se han convertido en una prioridad, principalmente porque las tecnologías destinadas a la eficiencia energética posibilitan aumentar el empleo de energías renovables, así como administrar el equilibrio entre la oferta y la demanda.
En líneas generales, el almacenamiento consiste en el proceso de guardar la energía, independientemente de su forma, para utilizarla posteriormente.
Por ejemplo, una batería de automóvil almacena energía para que el vehículo pueda desplazarse adecuadamente. Una pila recargable guarda energía para que el usuario pueda usar un dispositivo electrónico en el momento que necesite.
Así pues, podemos decir que el almacenamiento es esencial para que la energía pueda consumirse y aprovecharse de acuerdo con las necesidades de sus usuarios, ya sean personas físicas u organizaciones.
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En cuanto a estas últimas, guardar la energía posibilita que una empresa mantenga su nivel productivo y comercial aunque la red de suministro convencional presente fallas y problemas.
Además de asegurar la provisión inmediata en caso de interrupciones en el flujo tradicional, el uso de SAEs permite que las industrias puedan instalarse en regiones remotas sin acceso a la red convencional y producir sin inconveniente.
Por lo que contar con un potente equipo de almacenamiento incide en las actividades, en la productividad y en la eficiencia económica del negocio.
Tipos de sistemas
De acuerdo con una investigación de Bloomberg New Energy Finance (BNEF), se espera que hasta el 2040, la capacidad de almacenamiento de energía a nivel global alcance 942 GW representando una demanda de inversión superior a los US$ 620 billones.
Por lo que es relevante conocer las formas de almacenamiento más comunes, estos son:
Almacenamiento eléctrico
Representada por los supercapacitores, esta clase de almacenamiento consiste en guardar la energía eléctrica recibida desde la red convencional.
Este proceso implica la utilización de la energía con la finalidad de cargar conductores y otros materiales. Para eso, genera campos magnéticos o electrostáticos que pueden conservarse y usarse más adelante para retroalimentar el sistema con energía.
Es importante señalar que esta tecnología no puede emplearse de forma autónoma por lo que debe incluirse al grupo de los sistemas de almacenamientos híbridos.
Entre las principales ventajas del almacenamiento eléctrico destacamos la gran cantidad de ciclos carga-descarga, la rapidez de carga y la amplia gama de temperaturas.
Almacenamiento electroquímico
Considerado como el SAE más antiguo del mundo, consiste en usar la energía disponible para ocasionar una diferencia de potencial entre ánodo y cátodo a través de reacciones químicas.
El principal objetivo de este sistema es fomentar una rápida reversión para producir electricidad. Entre los SAEs más conocidos, encontramos las baterías:
- Ión-litio;
- Flujo redox;
- Plomo-ácido;
- Sales fundidas.
Almacenamiento químico
Este sistema utiliza energía con la finalidad de obtener elementos o compuestos de alta densidad con suficiente potencial para futuramente generar calor mediante un proceso de combustión.
Un buen ejemplo es el hidrógeno verde, que se obtiene a través de un excedente de energía eléctrica renovable y puede almacenarse durante semanas o meses hasta que sea necesario convertirlo nuevamente en energía renovable.
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Almacenamiento mecánico
Un SAE mecánico guarda energía cinética o potencial para futuramente convertirla en electricidad, este es el caso de las centrales hidroeléctricas de bombeo. Se estima que el almacenamiento de las centrales alcance los 9.000 GWh a nivel mundial.
El volante de inercia es un dispositivo que presenta movimiento contínuo a raíz de la acción de una máquina eléctrica —generador eléctrico y motor— capaz de transformar energía eléctrica en cinética y viceversa. Como comparten el eje de rotación, el control de la máquina permite controlar al volante.
Además del volante, otro SAE importante es la compresión de un gas bajo presiones elevadas. En esencia, este aire comprimido se puede almacenar en un sistema de tuberías o tanques, así como en estructuras subterráneas como mantos acuíferos y cavernas.
La generación de electricidad es una consecuencia de la mezcla del aire con un combustible como gas natural, de la quema y de la expansión por medio de una turbina de gas que mueve un grupo generador.
En cuanto a los beneficios de este tipo de almacenamiento, destacamos el hecho de guardar energía durante períodos más largos de tiempo.
Básicamente, el sistema térmico utiliza la energía disponible para calentar o enfriar un medio de almacenamiento que se pueda usar posteriormente para generar calor o electricidad.
Almacenamiento térmico
Este tipo de sistema consta de tecnologías que guardan energía calorífica en diferentes recipientes. Para lograrlo, utilizan medios como materiales con cambio de fase para almacenar o liberar energía como calor latente durante los procesos de fusión y solidificación.
Asimismo, el sistema térmico puede usar las sales fundidas como medio de almacenamiento, tal como ocurre en las centrales de concentración solar que almacenan el calor solar para, en el momento que necesite, generar electricidad.
Importancia de reservar energía
Como compruebas, las empresas utilizan equipos de almacenamiento de energía pueden ajustar su consumo de acuerdo con las necesidades internas minimizando de este modo los gastos operativos y asegurando la continuidad de sus operaciones.
Estos sistemas posibilitan disminuir el impacto de las oscilaciones de potencia inherentes a la energía renovable y aliviar el congestionamiento en períodos específicos, así como optimizar la integración entre la generación distribuida y la red eléctrica convencional.
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