FuturEnergy | Diciembre December 2016 www.futurenergyweb.es 80 Cuando largos periodos de tiempo nublado producen sombra en los sistemas fotovoltaicos, cuando los rotores de los aerogeneradores permanecen parados durante días por falta de viento, y la eliminación gradual de los combustibles fósiles provoca que las calderas y las turbinas de vapor permanecen frías, hay riesgo de escasez de energía. “Para que la transición energética tenga éxito, necesitamos soluciones de almacenamiento que puedan equilibrar las fluctuaciones naturales en la generación de energía renovable y que también puedan proporcionar electricidad de forma flexible durante períodos sin viento o sol y así garantizar la seguridad del suministro”, explica Till Barmeier. La propuesta del equipo de Barmeier es tan simple como inteligente: tomar electricidad de la red eléctrica y convertirla en calor. Gracias a su densidad, la energía térmica permite almacenar una gran cantidad de energía. La unidad de almacenamiento se basa en un principio igualmente simple: consiste en una cáscara robusta, aislada, que se rellena holgadamente con apropiados pedazos pequeños de rocas. El flujo de aire caliente calienta los guijarros, que deben ser capaces de soportar temperaturas de más de 600 ºC sin derretirse o agrietarse. Convertir de nuevo la energía almacenada en electricidad también se basa enunprincipio extremadamente simple, y se fundamenta enuna tecnología probada que ha estado proporcionando energíamuy fiable durante más de 120 años: el proceso de potencia de vapor. El aire frío se sopla en la unidad de almacenamiento, se calienta mientras pasa a través de las piedras, y se utiliza para calentar una caldera. Esto produce vapor de alta presión. El vapor se transporta a través de tuberías a una turbina, donde se genera electricidad y se inyecta a la red. Durante los días con fuertes vientos o mucho sol, este procedimiento permite almacenar el exceso de electricidad, que se utiliza durante días en los que los sistemas fotovoltaicos y los aerogeneradores no pueden generar electricidad. El equipo de Barmeier cree que la innovadora unidad de almacenamiento puede mantener la energía almacenada durante toda una semana. Sin embargo, el objetivo principal de la solución de almacenamiento es poder generar continuamente electricidad durante dos o tres días durante la escasez de energía. Sin embargo, el sistema no es una solución de almacenamiento estacional, que permita, por ejemplo, la recogida de energía durante las tormentas de otoño y conservarla durante tres meses durante el período invernal, cuando los sistemas de energía renovable no generan mucha electricidad. Los sistemas de almacenamiento térmico son sólo una posibilidad tecnológica entremuchas soluciones de almacenamiento diferentes. En comparación, la energía hidroeléctrica de bombeo, que genera energía canalizando el agua de un embalse a una altitud superior hasta un embalse inferior, representa una alternativa bien establecida. Es adecuada para equilibrar los ciclos día-noche de aproximadamente ocho horas. Sin embargo, esta tecnología es muy costosa y depende de requisitos geográficos muy específicos. Estos lugares When long periods of cloudy weather cast shade on photovoltaic systems, when the wind turbine rotors stand still for days on end for lack of wind, and the phasing out of fossil fuels means that the power plant boilers and steam turbines remain cold, we run the risk of energy shortages. “In order for the energy transition to succeed, we need storage solutions that can balance the natural fluctuations in renewable energy generation and which can also provide electricity in a flexible manner during periods without wind or sun and thus ensure security of supply,” explains Barmeier. Barmeier’s team proposal is both simple and smart: to draw electricity from the power grid and convert it into heat. Thanks to its density, thermal energy allows a great deal of energy to be stored. The storage unit is based on an equally simple principle: it consists of a sturdy, insulated shell, which is loosely filled with suitable small pieces of rock. The flow of hot air heats up the pebbles, which must be able to withstand temperatures of over 600ºC without melting or cracking. Converting the stored energy back into electricity is also based on an extremely simple principle and relies on a tried and tested technology that has been providing very reliable energy for more than 120 years: the steam power process. Cold air is blown into the storage unit, heated while it passes through the stones and used to heat a boiler. This results in high-pressure steam. The steam is transported via pipes to a turbine, where electricity is generated and fed into the grid. During days with high winds or a lot of sun, this procedure allows the excess electricity to be stored – and used during days when the photovoltaic systems and wind turbines cannot generate electricity. Barmeier’s team believes that the innovative storage unit can keep the energy stored for an entire week. However, the main goal of the storage solution is to be able to generate electricity continuously for two to three days during energy shortages. It is not a seasonal storage solution that allows energy to be collected during autumn storms and conserved for three months over the winter when renewable energy systems do not generate much electricity. HOT STONES THAT STORE RENEWABLE ENERGY Environmentally friendly and cost-efficient energy storage solutions will make a considerable contribution to ensuring the success of the energy transition. Development engineer Till Barmeier is in charge of the Energy Storage Program at Siemens Wind Power. For the past three years, he and his team of up to ten specialists have been carrying out basic research in this important field. And it appears that they have achieved a breakthrough that may finally provide the missing piece in the energy storage puzzle that is so important for the energy transition. PIEDRAS CALIENTES QUE ALMACENAN ENERGÍA RENOVABLE Las soluciones de almacenamiento de energía respetuosas con el medio ambiente y rentables contribuirán considerablemente a garantizar el éxito de la transición energética. El ingeniero de desarrollo Till Barmeier, está a cargo del programa de almacenamiento de energía de Siemens Wind Power. Durante los últimos tres años, él y su equipo de hasta diez especialistas, han llevado a cabo una investigación básica en este importante campo. Y parece que han logrado un avance que puede proporcionar finalmente la pieza que falta del rompecabezas del almacenamiento de energía, que es tan importante para la transición energética. Almacenamiento de energía | Energy storage
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