Demostración del potencial del almacenamiento de la energía híbrida local
Aunque la energía renovable generada de manera local en edificios de viviendas o vecindarios podría beneficiar a las congestionadas redes eléctricas, sigue existiendo una barrera importante: su suministro intermitente, que depende de la luz del sol o del viento. El equipo del proyecto SCORES, respaldado por la Unión Europea, investigó sistemas avanzados para almacenar la energía renovable producida por paneles solares locales, con el apoyo de un sistema de gestión de energía. «Mediante una combinación de tecnologías adaptables a los mercados locales, almacenamos energía para utilizarla cuando las energías renovables no pueden proporcionarla bajo demanda», explica el coordinador del proyecto, Erwin Giling, de la TNO (Organización de Investigación Científica Aplicada de los Países Bajos), entidad anfitriona del proyecto. Las tecnologías se probaron en Austria y Francia en dos edificios conectados a redes eléctricas y de calefacción.
Impulso de las tecnologías integradas de almacenamiento
En SCORES se estudió una serie de tecnologías de energía y calefacción y se experimentó con cómo deberían integrarse e instalarse los componentes en los edificios. Entre ellas, encontramos: la energía solar térmica; la energía solar fotovoltaica; las bombas de calor agua-agua y aire-aire; un sistema de baterías de iones de litio de segunda vida para el almacenamiento de electricidad; un sistema de baterías de calor redox para el almacenamiento de calor; materiales de cambio de fase (MCF) para el almacenamiento térmico compacto; y un depósito intermedio bien aislado para almacenar agua caliente sanitaria durante más de una semana con pérdidas mínimas. La última innovación condujo a la creación de la empresa emergente Newton Energy Solutions para la comercialización de la tecnología. Basándose en datos de prueba y simulaciones, el equipo desarrolló algoritmos para impulsar un sistema de gestión de energía para edificios que conectaba, controlaba y optimizaba las distintas tecnologías con el fin de equilibrar el suministro y el consumo. Las tecnologías más innovadoras se demostraron físicamente a una escala relativamente pequeña (comparada con la escala de los edificios), mientras que los datos del proyecto se utilizaron para simular sistemas a escala real.
Las reducciones netas superan las expectativas
Con el objetivo de establecer un punto de partida para la evaluación de los componentes del proyecto, se creó un caso de referencia sin las innovaciones del proyecto. «Las simulaciones para el edificio de demostración francés mostraron que la integración de sistemas de bomba de calor aire-aire y bomba de calor agua-agua, con energía térmica fotovoltaica como fuente, lograba una reducción neta del 37,7 % en el consumo de electricidad de la red en comparación con el caso de referencia. Añadir paneles fotovoltaicos en el tejado la aumentó al 56 %», afirma Giling. De hecho, el equipo descubrió que la inclusión de tres tecnologías de almacenamiento en esta simulación (la batería eléctrica de segunda vida, elementos de almacenamiento de MCF y una batería de calor redox mejorada para el almacenamiento de calor) conduciría a unas reducciones netas de hasta el 60 % si se optimizaba solo para el consumo del edificio. Para la simulación en Austria, el equipo descubrió que usar solo una bomba de calor ya podía producir un ahorro de energía del 70 %. «Estas reducciones estaban muy por encima de nuestro objetivo del 30 % incluso antes de incluir ninguna tecnología de almacenamiento», añade Giling.
Más allá de las tecnologías
El sistema de SCORES ofrece múltiples beneficios, como la reducción de las emisiones de CO2, la autosuficiencia energética y la estabilidad de la red. Las innovaciones también podrían generar baterías mejoradas para vehículos eléctricos, así como ayudar a aumentar la competitividad y los empleos de la industria energética europea. Con tal fin, SCORES publicó un conjunto de ocho vídeos educativos que brindan información sobre las tecnologías del proyecto. Además, IPS, socio del proyecto, organizó un curso de formación y un seminario en los sitios de demostración, y otro socio, EDF, organizó un taller sobre políticas. Si bien la mayoría de las tecnologías del proyecto necesitan seguir investigándose antes de su comercialización, las bombas de calor agua-agua combinadas con colectores térmicos fotovoltaicos ya están disponibles en el mercado. «A fin de que los sistemas híbridos de almacenamiento de energía obtengan una mayor aceptación, debemos superar la barrera de su inversión inicial relativamente elevada. Para ello, los gobiernos podrían ofrecer subsidios y mejorar las leyes y los reglamentos. También debemos comunicar sus ventajas a los consumidores de una forma más efectiva», concluye Giling.
Palabras clave
SCORES, energía, red eléctrica, paneles solares, bombas de calor, baterías, fotovoltaico, almacenamiento, cambio climático
