Antecedentes

LA NECESIDAD DEL ALMACENAMIENTO ELÉCTRICO

La perspectiva de desarrollo del almacenamiento eléctrico a gran escala supondrá un cambio en las “reglas de juego” para la industria energética mundial. La necesidad del almacenamiento eléctrico surge por la confluencia de varios drivers de la industria. La red de transporte y distribución que tenemos hoy en día no se diseñó para un rendimiento óptimo ni tampoco para los usos actuales. Las cargas eléctricas actuales y el creciente despliegue de las energías renovables están generando inestabilidad en la red, lo que está teniendo consecuencias técnicas, económicas y sociales. Para gestionar los picos de demanda y mejorar la fiabilidad de la red, los costes de capital y las necesidades de inversión en redes son cada vez mayores. Al mismo tiempo, en términos generales la generación de energía renovable debe utilizarse de una forma más eficiente para ser rentable, independientemente de la red. Gracias a su amplio número de aplicaciones, el almacenamiento eléctrico puede resolver todos estos temas alineando la producción eléctrica con la demanda, al mismo tiempo que mejorando la calidad y fiabilidad del suministro eléctrico. Además, con la mejora de la red y de la eficiencia de las renovables, el almacenamiento eléctrico también podrá jugar un papel clave en la transición hacia un futuro bajo en carbono.


TIPOS DE ALMACENAMIENTO ELÉCTRICO

Resulta sorprendente que en la actualidad sólo el 5% de la capacidad eléctrica total instalada en la UE se esté almacenando, y prácticamente en su totalidad en forma hidroeléctrica. El resto de tecnologías de almacenamiento estacionario (mecánicas, térmicas, químicas y electroquímicas) se encuentran en diversas fases de desarrollo y tienen características muy diferentes. Entre estas tecnologías, el almacenamiento electroquímico ha sido durante mucho tiempo el centro de un gran número de investigaciones, dadas sus ventajas y amplio potencial de aplicaciones. Los sistemas de almacenamiento electroquímico se dividen en dos grupos: las baterías de estado sólido y las baterías de flujo. Las baterías de estado sólido se conocen como “sistemas cerrados” (en las que la relación entre potencia (kW) y energía (kWh) es fija) y la energía se almacena en forma de electrodo. En este grupo se incluyen las baterías convencionales de ácido-plomo y las de iones de litio. Las baterías de flujo (redox e híbridas) se conocen como “sistemas abiertos”. En estas baterías, la energía se almacena en forma de electrolitos (una solución) que circula a través de celdas que contienen los electrodos y que se almacenan en tanques independientes. En estas baterías, la potencia y energía son totalmente independientes y pueden adaptarse a aplicaciones individuales, lo que representa una ventaja significativa frente a los sistemas cerrados. Las baterías de flujo suelen denominarse por los dos metales utilizados en la reacción química, como por ejemplo Zinc-Bromo. Las redox de Vanadio, que son las únicas que utilizan un solo metal, se consideran como las de mayor potencial para el almacenamiento estacionario a gran escala.


REDOX DE VANADIO

Los sistemas de almacenamiento redox de Vanadio pertenecen al grupo de baterías de flujo, con las secciones de potencia y energía independientes. La sección de potencia está formada por celdas electroquímicas que convierten la energía química en energía eléctrica (y viceversa). Cada celda electroquímica está formada por dos compartimentos separados por una membrana y cada compartimento contiene un electrodo, uno positivo y otro negativo. La sección de energía está formada por dos tanques (positivo y negativo) en los que la energía se almacena en forma química en una solución acuosa llamada electrolito. El electrolito se bombea de los tanques a las celdas electroquímicas y entra en contacto con los electrodos. A través de una reacción llamada redox (reducción-oxidación) la composición del electrolito cambia, creando un déficit de electrones en los electrodos positivos y un exceso en los negativos. Durante el ciclo de descarga (cuando la batería suministra energía), los electrones fluyen del terminal negativo al positivo, generando una corriente eléctrica, mientras que en el ciclo de carga (cuando la batería acumula energía de una fuente externa), una corriente eléctrica aplicada a los terminales revierte las reacciones redox y los electrones fluyen del terminal positivo al negativo.


TECNOLOGÍA HYDRAREDOX

Dentro del almacenamiento electroquímico, los sistemas de flujo redox de vanadio se encuentran entre los de mayor potencial para aplicaciones de red a media y gran escala. Sin embargo, hasta la fecha, la tecnología redox de vanadio convencional ha demostrado ser poco fiable, con baja eficiencia y altos costes, y como resultado, no ha cumplido con los criterios económicos necesarios para una comercialización exitosa. HydraRedox ha desarrollado un sistema único de almacenamiento eléctrico basado en un concepto radicalmente nuevo de la tecnología redox de vanadio que supera las deficiencias y limitaciones de la tecnología redox convencional y ofrece una solución económicamente viable para el almacenamiento a gran escala. La tecnología HydraRedox se basa en un diseño único patentado de celdas individuales y otras innovaciones, que le confieran al sistema unas características y ventajas únicas. Entre ellas están, alta eficiencia, fiabilidad, larga vida útil, operación fácil y segura, bajo mantenimiento, 100% de profundidad de descarga, tiempo de respuesta inmediato (SAI), y auto-descarga despreciable. El sistema es modular y flexible lo que permite ofrecer soluciones a medida del cliente. Esta tecnología es idónea para utilizarla con instalaciones eólicas y solares.