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Almacenar energía mediante aire líquido, una alternativa con futuro

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Investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid UPM) están analizando el uso de aire líquido para almacenar energía y así favorecer la integración de las energías renovables en la red eléctrica. Los resultados obtenidos hasta ahora por el equipo sugieren que este método de almacenamiento es una alternativa competitiva frente a otros sistemas existentes, como el bombeo hidráulico, el aire comprimido o las baterías.

Almacenar energía mediante aire líquido, una alternativa con futuro

El trabajo, cuyos resultados han sido publicados en Science Direct, está siendo realizado por investigadores de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Diseño Industrial (ETSIDI) de la UPM y tiene como  fin último impulsar la penetración de las renovables en España.


En este sentido, Irene Donoso Martín, una de las investigadoras del grupo, señala que “el almacenamiento de energía mediante aire líquido o LAES (Liquid Air Energy Storage) es una tecnología prometedora para equilibrar la oferta y la demanda de electricidad. Además de favorecer la penetración de las renovables, mejora su eficiencia al aprovechar excesos y reduce el impacto ambiental que supone la generación de energía eléctrica.”

El ciclo LAES consta de dos fases, la correspondiente al almacenamiento (carga) y la posterior de recuperación de energía (descarga). 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 frente a otras tecnologías

Frente a otras tecnologías de almacenamiento de energía, LAES presenta ventajas, como su elevada densidad energética (energía almacenada por unidad de volumen) y su escalabilidad. Además, a diferencia del almacenamiento de energía por bombeo hidráulico y por aire comprimido, LAES no tiene restricciones geográficas ni ambientales; y permite almacenar más energía que las baterías.

Según el estudio realizado, los costes estimados de la electricidad y del almacenamiento son de 150 €/MWh y 50 €/MWh, respectivamente. “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”, concluyen los investigadores.



El Reino Unido cuenta ya con una planta de almacenamiento de energía renovable en aire líquido a escala de red, la primera del mundo. Está situada en Pilsworth y es propiedad de la compañía Highview Power.





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Maestria
El costo de almacenamiento nivelado (LCOS) es de 140 dólares/MWh para un sistema de 10 horas, 200 MW/2 GWh. Otras tecnologías de almacenamiento de energía localizable y de larga duración, como la de iones de litio, suelen ofrecer un rango de almacenamiento de 4 a 8 horas, mientras que la batería CRYOBattery de Highview Power ofrece varias horas de gigavatios de almacenamiento, lo que representa semanas de almacenamiento, no sólo horas o días. El rendimiento del sistema de almacenamiento de energía criogénica de Highview Power es equivalente al de una central eléctrica de combustible fósil y podría eventualmente reemplazarlo. Los sistemas de Highview Power pueden proporcionar un suministro de carga base de energía renovable a gran escala, a la vez que apoyan los sistemas de energía y distribución y garantizan la seguridad energética (Highview Power). Mejor que las baterias de ion litio, comparable al bombeo o el almacenamiento sal fundida de las termosolares, la mejor tecnologia actualmente en el mercado para almacenamiento estacionario y ademas compuesto de acero y aire liquido muy abundantes.
Miguel
Costes de 150€ MWh. Sale más barato sobredimensionar instalaciones y desaprovechar la energía sobrante.
Suso
Perdón, están replicando, dirán, porque ya hay una planta en el Reino Unido,«a escala de red». Lo dice el autor, no yo. Gracias.