Un estudio de un equipo de investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid demuestra las ventajas de almacenar energía mediante aire líquido. La integración de esta tecnología en la red eléctrica española favorecerá la penetración de las renovables.
Hablamos cada vez más de la evolución de los sistemas de almacenamiento y de tecnologías innovadoras para ese fin. Pero es que cada vez conocemos más tecnologías, y más innovadoras.
La Universidad Politécnica de Madrid ha publicado un interesante artículo de un equipo de sus investigadores. Se basa en un estudio tecno-económico de la integración de la tecnología de almacenamiento de energía mediante aire líquido en la red eléctrica española. Y su objetivo no es otro que impulsar la penetración de renovables en nuestro país.
La tecnología de aire líquido, indica el estudio, ha arrojado resultados positivos como alternativa competitiva para el almacenamiento. Competitiva frente a sistemas como el bombeo hidráulico, el aire comprimido o las baterías.
También el artículo hace referencia a los retos a los que se enfrenta la humanidad con respecto al cambio climático y sus efectos. En esa línea, especifican, los combustibles fósiles siguen dominando el mix energético. Sin embargo, los países de la Unión Europea siguen su despliegue de fuentes renovables y su evolución hacia una economía neutra para 2050.
Renovables
Esa transición se basa en el mayor uso de energías renovables para generar electricidad.
En España, se espera que la contribución de energías renovables alcance en 2030 el 74% de la generación total (PNIEC).
La dificultad de integrar las renovables en la red eléctrica es evidente, por cuestiones como su carácter intermitente y la variabilidad de la demanda. El hecho de que España, como península, esté aislada de otros países, energéticamente hablando, supone otro problema. Por ello, consideran que es imprescindible el almacenamiento del exceso de energía eléctrica renovable con el fin de asegurar la continuidad del suministro.
Tecnología de almacenamiento mediante aire líquido
Y al respecto, una de las investigadoras del estudio, Irene Donoso Martín, afirma:
“El almacenamiento de energía mediante aire líquido o LAES (Liquid Air Energy Storage) es una tecnología prometedora para equilibrar la oferta y demanda de electricidad. Además, favorece la penetración de las renovables, mejora su eficiencia al aprovechar excesos y reduce el impacto ambiental que supone la generación de energía eléctrica.”
Explican también los investigadores que el ciclo LAES consta de dos fases: la correspondiente al almacenamiento (carga) y la posterior de recuperación de energía (descarga). Lo explican de esta forma:
“En la fase de carga, la energía extraída de fuentes renovables se utiliza para licuar aire atmosférico que será almacenado a –190o C en un depósito aislado térmicamente. En la fase de descarga, parte de la energía almacenada es recuperada evaporando el aire y expandiéndolo en varias turbinas.
Para incrementar la eficiencia del proceso de carga y descarga (y, en definitiva, del ciclo) se recupera, por un lado, parte del frío cedido por el aire en su proceso de evaporación. Este se almacena en un depósito con lecho compacto de rocas para ser utilizado más tarde en el proceso de enfriamiento del aire comprimido. Por otro lado, se aprovecha el calor extraído en la compresión mediante un aceite térmico que será utilizado más adelante para recalentar el aire antes de turbinarlo”.
Ventajas de LAES
Frente a otras tecnologías de almacenamiento de energía, LAES presenta ventajas. Entre ellas, su elevada densidad energética (energía almacenada por unidad de volumen) y su escalabilidad.
A diferencia del almacenamiento de energía por bombeo hidráulico y por aire comprimido, LAES no presenta restricciones geográficas ni ambientales. Y, además, permite almacenar más energía que las baterías.
El despliegue en España en próximos años de energías eólica y fotovoltaica se espera que sea considerable. Y requerirá el almacenamiento de energía por la noche y su descarga en horas pico diurnas. Según el estudio, los costes estimados de la electricidad y del almacenamiento son de 150 €/MWh y 50 €/MWh, respectivamente. Al respecto, los investigadores indican:
“La tecnología LAES resulta una alternativa competitiva frente a otras, como las de bombeo hidráulico y aire comprimido.
Esperamos que los resultados de esta investigación tengan un impacto socio-económico que impulse el desarrollo de esta tecnología para mitigar los efectos del calentamiento global y la creación de nuevos puestos de trabajo en la industria energética” .
Han realizado el estudio: Legrand, Mathieu; Rodríguez-Antón, Luis Miguel; Martínez-Arévalo, Carmen; Gutiérrez-Martín, Fernando.
Integration of liquid air energy storage into the Spanish power grid. (2019). ENERGY 187.
Muy interesante este tema del aire liquido.