Las energías renovables presentan el inconveniente que son intermitentes como en el caso de la energía solar fotovoltaica o la eólica, sin embargo esto no debe limitar el uso masivo de estás fuentes de energías renovables ya que es hoy en día la forma más económica de generación de energía eléctrica por debajo de los costos de cualquier otra tecnología. Afortunadamente el inconveniente de que no son fuentes de energía disponibles las 24 horas de día, si podemos almacenar la energía (energy storage) producida por estas fuentes y aprovecharla cuando sea requerido.
Debido a lo anterior debemos ser capaces de almacenar el exceso de energía producida por la energía solar o del viento principalmente y utilizarla en la noche, o en la semana o incluso durante meses todo depende que tipo de tecnología hayamos seleccionado para el almacenamiento. Adicionalmente a ello también es importante señalar que el almacenamiento de energía ha tomado gran relevancia por la transición energética de las energías renovables que ya es una tendencia cada vez más fuerte a nivel global.
Otro de los factores para el uso de almacenamiento de energía a gran escala es para aplicaciones de pick shaving así como para la estabilización de la red eléctrica y los tiempos de respuesta (ms) para la demanda a determinadas horas del día.
¿Pero es el almacenamiento de energía viable para aplicaciones residenciales o es únicamente para implementarse a nivel industrial?
En el estado de California en los Estados Unidos así como en Australia, ambos lugares son pioneros en legislación energética y transición hacia la implementación de las energías renovables y el almacenamiento de energía a escala masiva tanto a nivel residencial como utility scale. Para el caso de Plantas Fotovoltaicas a gran escala el almacenamiento de energía se lleva a cabo con grandes bancos de baterías principalmente de litio-ion o baterías de flujo. En el caso residencial esta tomando cada vez más importancia aunque aun los costos siguen siendo uno de los principales obstáculos para una amplia penetración en el mercado. Lo cierto es que a pesar de los costos de las baterías de litio a nivel residencial en estos lugares mencionados en este párrafo ya empieza a ser significativa la implementación dentro del mercado residencial haciendo con ello hogares autosuficiente eléctricamente hablando.
El almacenamiento de energía debería cumplir la siguiente visión:
- Seguridad
- Confiabilidad
- Accesibilidad
- Amigable con el medio ambiente
El almacenamiento de energía puede ser clasificado en diversas tecnologías como se menciona a continuación:
1.- Electromagnetismo.- Dentro de esta tecnología tenemos a los supercapacitores.
2.- Almacenamiento Térmico.- Este tipo de almacenamiento esta basado en sales especiales como las utilizadas en las grandes centrales termo solares y que se utilizan como intercambiadores de calor para posteriormente utilizar para generar vapor y este a su vez utilizado en una turbina de vapor.
3.- Electroquímico.- Este es uno de los más comúnmente utilizados hoy en día como es el caso de las baterías en sus diferentes tipos de tecnologías como las de base litio-ion, las de Flow redox , las de base níquel.
4.- Almacenamiento mecánico.- Este consiste en sistemas ya probados y que se han estado aplicando en diversos países como el caso del bombeo hidráulico con aplicaciones en plantas hidroeléctricas y el almacenamiento de aire a presión en cavidades geológicas.
5.- Almacenamiento químico.- Como el caso del hidrógeno o metano.
Para este caso la electricidad se puede convertir en hidrógeno por el fenómeno de electrólisis y este a su vez almacenarse para posteriormente poder utilizarse y convertirlo nuevamente en electricidad a través de centrales de ciclo combinado aunque aquí no hablamos de una mezcla de H2 al 100% sino que es combinado con gas natural sin embargo los estudios en este rubro avanzan rápidamente y en algunos casos es posible llegar a concentraciones de H2 hasta el 90%.
Los estudios tecnológicos en este área son muy prometedores aunque aun hay un largo camino por recorrer para poder generar hidrógeno con energía solar de una manera económica y que pueda ser escalable.