Respuesta innovadora al reto del almacenamiento de energía eléctrica renovable

Dentro del Workshop organizado por CMES el pasado día 15 de junio, titulado Ideas Geniales Energéticas, donde se propusieron y analizar diferentes propuestas innovadoras orientadas a facilitar la transición energética, se expuso la siguiente propuesta de Ramon Sans Rovira, Vicepresidente de CMES. La propuesta es una solución prevista para almacenar energía: lo que llama Centrales Compactos de Hidrógeno (CCH).

Hidrogen

Las CCH pueden ser la apuesta definitiva para enfocar de manera muy evidente la Transición Energética TE21 hacia las Renovables, defendida por CMES, y descrita en el libro también de Ramon Sans: “El colapso es evitable” de la editorial Octaedro.

Las energías renovables ya han demostrado que pueden ser la única fuente de energía de futuro de nuestra sociedad. Lo demuestra el hecho de que los aerogeneradores instalados en la Península Ibérica ya son capaces de cubrir cerca del 25% de toda la demanda de energía eléctrica, y que las energías renovables en conjunto proporcionan actualmente la mitad de la energía eléctrica que gastamos.

A pesar de ello, para completar la transición energética hacia un modelo de generación, totalmente renovable, hay que superar dos cuellos de botella tecnológicos:

El primer cuello de botella es que las energías renovables tienen una producción variable que depende de las condiciones atmosféricas, y que no puede adaptarse a los tiempos de las necesidades del consumo, que también son variables. Esta doble fluctuación de la generación y la demanda se regula actualmente poniendo en marcha o desconectando centrales hidráulicas y centrales que queman combustibles fósiles para que en ningún momento sobre o falte energía eléctrica. Como el viento o el sol no se pueden encender o apagar a discreción, para poder prescindir totalmente de la energía fósil, es necesario acumular energía eléctrica durante las horas del día o los meses del año de mayor producción, con el fin de consumir -la durante las horas o días de mayor consumo.

El segundo cuello de botella es que una parte importante del consumo energético actual se dedica al transporte tanto de personas como de mercancías, ya sea por tierra, mar o aire, mediante vehículos que consumen combustibles fósiles, y que habrá que sustituir por vehículos eléctricos, la mayoría con acumulación ya sea de batería o de hidrógeno.

Existen diferentes tecnologías que permiten esta acumulación pero la que ofrece una mayor versatilidad y capacidad es el hidrógeno como vector energético. Su principio de funcionamiento es sencillo, se consume energía eléctrica para producir hidrógeno extraído del agua mediante hidrólisis que se comprime y almacena. Cuando se quiere recuperar una parte de la energía invertida en la producción de este hidrógeno, se descomprime y se vuelve a combinar con el oxígeno a través de células de hidrógeno, liberando electrones y agua, y produciendo energía eléctrica. Esta es una tecnología muy limpia y actualmente tiene un grado de desarrollo tecnológico muy elevado, que desgraciadamente no se h implementado por razones diversas. Sin embargo hay que calificar esta tecnología de prometedora y hay que seguir investigando para poder dar el salto definitivo y liberarnos totalmente de la energía fósil.

Las Centrales Compactos de Hidrógeno propuestas por Ramon Sans, en curso de patente, consisten en unos elementos compactos, containers, totalmente modulares, de dimensiones diversas y aparellables o apilables, que permitirán, en un solo conjunto, convertir la electricidad sobrante de renovables, en hidrógeno, almacenarlo durante largos o cortos periodos de tiempo y regenerar en forma de electricidad cuando convenga.

En una primera configuración básica GMR (Generador-Almacén-Regenerador) cada una de estas centrales tendrá una unidad de hidrólisis, un compresor y un depósito de almacenaje, así como una célula regeneradora de energía. Estas centrales consumirían energía eléctrica de renovables o de red para fabricar y acumular hidrógeno cuando hubiera un exceso de producción, por ejemplo durante los días ventosos, y llevarán los días de poca producción se convertirían en pequeñas centrales modulares generadoras de electricidad que suplirían toda esa energía demandada que no pudiera ser satisfecha por las fuentes de energía renovable. Las GMR se podrían distribuir en cada barrio, edificio o vivienda, cerca de los puntos de consumo, por lo que se minimizarían las líneas eléctricas, y por tanto las pérdidas, de transporte de energía eléctrica.
Una segunda configuración básica sería llamada GMD (Generador-Almacén-Dispensador de hidrógeno), ubicable en las actuales estaciones de combustibles que sería la fuente de suministro para vehículos de hidrógeno que ya son producidos por la mayoría de fabricantes de automoción y que en el futuro pueden impulsar camiones, barcos y aviones.

Una tercera configuración M (Almacén), sería complementaria y aparellable o apilable en cualquiera de las dos anteriores GMR o GMD, a fin de aumentar de manera muy considerable la capacidad de Almacén. Se contempla también la opción de unidades M (Almacén) móviles.

Mediante una combinación de GMR y M también sería posible crear unidades reguladoras modulares conectadas a la red eléctrica. o unidades básicas de Car-Sharing.

ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA RENOVABLE

8ª Conferencia y Exposición internacional sobre Almacenamiento de Energía Renovable (IRES 2013)

La distribución creciente de las fluctuantes energías renovables en nuestros sistemas de suministro significan un aumento de la complejidad de la interacción entre las fuentes de energía, redes eléctricas y de los modos de gestión de la red, para responder a las necesidades de la generación de energías renovables. El almacenamiento de la electricidad y el calor para diferentes escalas de tiempo y diferentes niveles de rendimiento y usos juega un papel central. Formulario de inscripción.

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