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La nueva tecnología de almacenamiento en red ayuda a integrar las energías renovables
El desarrollo de almacenamiento de energía barato es un paso fundamental para pasar a las energías renovables y alejarse de los combustibles fósiles como fuente principal de electricidad: es la única forma en que estas fuentes intermitentes pueden suministrar energía a la red cuando no sopla el viento y el sol no brilla.
Duke Energy, la empresa de servicios públicos más grande del país, está probando una estrategia novedosa para enfrentar este desafío. En su Subestación de Rankin, en Carolina del Norte , ha instalado un sistema de almacenamiento de energía híbrido que combina una batería de Energía Aquión y ultracondensadores de Tecnologías Maxwell .
Las dos tecnologías son complementarias. Los ultracondensadores, que son buenos para grandes subidas de tensión de corta duración, ayudan a suministrar energía cuando la energía solar en la red fluctúa debido a la nubosidad. Las baterías Aquion, que son mejores para almacenar energía durante períodos más largos, pueden suministrar energía más tarde en el día, cuando se pone el sol y aumenta la demanda de electricidad. La combinación de los dos mediante dispositivos electrónicos inteligentes permite que el sistema maneje de manera eficiente la demanda de energía durante períodos que van desde segundos hasta varias horas. El sistema es el primero de su tipo a escala de servicios públicos, dice Thomas Golden, gerente de desarrollo de tecnología de Duke.
La combinación de ultracondensadores y baterías ofrece un sistema de almacenamiento en red altamente flexible y de bajo costo.
Un sistema híbrido que utiliza ultracondensadores para las necesidades de mayor potencia y opciones de batería de menor costo, como la tecnología de Aquion, tiene el potencial de brindar una solución más económica en comparación con cada una de las tecnologías que se usan por separado, o cualquier otra solución. de hecho, dice Apurba Sakti, científica investigadora del Iniciativa energética del MIT que trabaja en tecnologías avanzadas de almacenamiento de energía.
Carolina del Norte ocupa el cuarto lugar entre los estados en capacidad solar instalada, y Duke está invirtiendo 500 millones de dólares para expandir su generación solar allí. El área servida por la subestación Rankin incluye una instalación solar de 1,2 megavatios a solo una milla de distancia. El sistema híbrido de almacenamiento de energía, que comenzó a operar en febrero, incluye una batería de Aquion que se adapta bien a este tipo de solución de red. Las baterías de Aquion utilizan una química de agua salada que puede proporcionar almacenamiento a largo plazo a un costo muy bajo (consulte Almacenamiento del sol). El costo es importante porque agregar ultracondensadores podría hacer que el sistema sea más complejo y más costoso que una solución de solo batería.
Las baterías de iones de litio pueden descargar ráfagas de energía más grandes que las baterías de Aquion, lo que reduciría la necesidad de ultracondensadores, pero son más caras (alrededor de $450 por kilovatio-hora de capacidad, en comparación con menos de $350). Golden dice que el bajo costo de la tecnología Aquion y la capacidad de usar una batería más pequeña, gracias a los ultracondensadores, redujeron el costo de la instalación de Rankin entre un 10 y un 15 por ciento en comparación con un sistema solo de batería.
No existe tal cosa como una batería perfecta; cada uno tiene su propio ajuste técnico, dice Matt Maroon, vicepresidente de gestión de productos de Aquion.
El almacenamiento de energía barato y práctico no solo podría abordar los desafíos involucrados en la integración de las energías renovables, sino también ayudar a las empresas de servicios públicos a evitar la construcción excesiva de plantas de energía y líneas de transmisión para satisfacer los picos de demanda. Si observa la red actual, construimos estos enormes sistemas para satisfacer las necesidades del peor de los casos en julio, cuando todos usen sus acondicionadores de aire, dice Golden. Eso es mucha infraestructura para solo unos pocos días de demanda máxima que tenemos que cubrir.