Almacenamiento de energía | Energy storage FuturEnergy | Abril April 2018 www.futurenergyweb.es 77 cuencia de carga y descarga, eficiencia y tiempo de respuesta, así como las limitaciones del sitio, que determinan los requisitos de potencia y densidad de energía. En general, el bombeo hidráulico y el almacenamiento en aire comprimido son los más adecuados para grandes volúmenes de almacenamiento. Las baterías son un componente principal del escenario de almacenamiento y pueden cubrir una amplia gama de aplicaciones con requisitos de potencia y energía intermedios. Difieren según el tipo de electrodo y la química de los electrolitos: el sulfuro de sodio (NaS) y el ion de litio (li-ion) son los más adecuados para el almacenamiento estacionario, debido a su mayor potencia y densidad de energía, así como a su mayor durabilidad. Sin embargo, la durabilidad sigue siendo, junto con los costes y la seguridad, uno de los mayores obstáculos para el desarrollo comercial. Para aplicaciones donde proporcionar energía en ráfagas cortas es la prioridad, los volantes de inercia, el almacenamiento mediante superconductores magnéticos y los supercondensadores, parecen ser los más atractivos, por su alta densidad de potencia, alta eficiencia, alto tiempo de respuesta y larga vida útil. Sin embargo, los costes son altos y, además, estas tecnologías se encuentran actualmente en fase de demostración. Finalmente, a pesar de su poca eficiencia general y altos costes iniciales de capital, el almacenamiento químico parece ser la única forma de proporcionar los requisitos de almacenamiento a gran escala y a largo plazo, que podrían resultar de un mix energético compuesto fundamentalmente por renovables variables. El almacenamiento químico consiste en convertir la electricidad en hidrógeno por medio de la electrólisis del agua. De hecho, va mucho más allá del almacenamiento de electricidad, ya que el hidrógeno también se puede convertir en gas natural sintético, se usa directamente como combustible en el sector del transporte o como materia prima en la industria química. Las tecnologías de almacenamiento de electricidad se encuentran en niveles de madurez muy diferentes, pero muchas enfrentan un riesgo significativo y requisitos de capital cuantioso. La mayoría de las tecnologías se concentran actualmente en el “valle de la muerte” de la inversión, las fases de demostración o de implementación temprana, con los requisitos de capital y los riesgos en su punto más álgido. El almacenamiento de electricidad no es un concepto nuevo, pero está generando más interés Excepto por el bombeo hidráulico, el despliegue del almacenamiento de electricidad se encuentra en una etapa embrionaria. En noviembre de 2017, la capacidad instalada de las plantas de almaoutput or avoid curtailment. For these reasons, variable renewables have resulted in renewed interest in electricity storage. The features of storage technologies must match application requirements The underlying physical features of technologies determine their advantages and drawbacks. Many storage technologies have been developed in recent decades that rely on mechanical, electrochemical, thermal, electrical or chemical energy. The applications electricity storage technologies are able to fulfil depend on their chemical and physical characteristics. Technologies must be assessed at application level, taking into account their power rating, storage duration, frequency of charge and discharge, efficiency and response time, as well as site constraints that determine power and energy density requirements. In general, pumped hydro storage (PHS) and compressed air energy storage (CAES) are the most suitable for bulk storage applications. Batteries are a major component of the storage landscape and can serve a wide range of applications with intermediate power and energy requirements. They differ according to electrode type and electrolyte chemistry: sodium-sulphur (NaS) and lithiumion (li-ion) are the most suited for stationary storage because of their higher power and energy densities, as well as their greater durability. Nevertheless, durability remains - together with costs and safety concerns - one of the biggest hurdles to commercial development. For applications where providing power in short bursts is the priority, flywheel, superconducting magnetic energy storage (SMES) and supercapacitors appear to be the most attractive, as a result of their high power density, high efficiency, high response time and long lifespan. However, costs are high in addition to which, these technologies are currently at the demonstration phase. Finally, despite its poor overall efficiency and high up-front capital costs, chemical storage seems to be the only way to provide the very large-scale and long-term storage requirements that could result from a power mix generated primarily by variable renewables. Chemical storage consists of converting electricity into hydrogen by means of water electrolysis. It actually goes far beyond electricity storage since hydrogen can also be converted into synthetic natural gas, used directly as a fuel in the transportation sector, or used as feedstock in the chemicals industry. Electricity storage technologies are at very different levels of maturity, but many face significant risk and extensive capital requirements. Most storage technologies are currently clustered in the investment “valley of death” - the demonstration or early deployment phases - when capital requirements and risks are at their highest. Electricity storage is not a new concept, but is generating more interest Except for pumped hydro storage (PHS), the deployment of electricity storage is at an embryonic stage. As of November 2017, the installed power capacity of electricity storage plants amounted to around 175 GW. However, development has been restricted almost exclusively to one technology: PHS, whose
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