EGP, líder en sistemas de almacenamiento de energía bajo la bandera de la sostenibilidad

Publicado miercoles, 31 de octubre 2018

“Para Enel Green Power las instalaciones renovables integradas con baterías de litio son una solución que ya forma parte de la oferta comercial.”

– Gianluca Gigliucci, Responsable Energy Storage Innovation en EGP

EGP es uno de los líderes mundiales en el uso de sistemas de almacenamiento energético. Un liderazgo que se ha conseguido gracias a una intensa actividad de innovación a lo largo de muchos años, cuyo objetivo es mejorar cada vez más nuestros conocimientos y competencias en las tecnologías disponibles para saber cómo usarlas y responder a las necesidades de nuestros clientes y de las redes eléctricas.

Las baterías de litio, el almacenamiento actual

Los sistemas de almacenamiento que adquieren cada vez más peso se basan en baterías de litio, un conjunto variado de tecnologías en las que el uso de iones de litio para almacenar energía es el hilo conductor.

La tecnología basada en níquel, manganeso y cobalto (NMC), la más adecuada para su uso en vehículos eléctricos, ha experimentado una verdadera revolución en los últimos años. El aumento de la demanda mundial de coches eléctricos ha animado a los principales productores a aumentar la producción de baterías, dando lugar a las llamadas giga-factories, construidas principalmente en Asia, capaces de producir decenas de GWh de baterías al año. Este aumento en la producción se ha reflejado evidentemente en los precios que, según los datos de Bloomberg, disminuyeron en casi un 80 % de 2010 a 2016.

El proceso virtuoso que se ha generado ha favorecido, a su vez, junto con la evolución de la regulación en muchos mercados, la difusión de las baterías también como herramienta eficaz para promover la integración de la energía renovable en las redes eléctricas, ya que puede sustituir a las centrales fósiles en muchos de los servicios de regulación de la red.

Las baterías sostenibles de EGP

Para Enel no existe la innovación sin la sostenibilidad. Tanto es así que ya estamos abordando el tema del ciclo de vida completo de las baterías, desde los materiales de origen hasta el final de su vida útil.

Desde el punto de vista de las materias primas, las baterías de litio utilizan materiales difíciles de encontrar y, lo que es más delicado, algunos de los productos químicos más comunes, como los NMC de los que ya hemos hablado, utilizan cobalto, un material extraído en zonas políticamente inestables del mundo y en las que, por desgracia, la explotación laboral infantil está a la orden del día.

Por esta razón, los fabricantes y los operadores están intentando disminuir el contenido de cobalto en sus baterías con nuevas soluciones capaces de mantener las mismas prestaciones en términos de capacidad de acumulación y de duración.

Además, como miembro de la Global Battery Alliance promovida por el Foro Económico Mundial, EGP está tratando de definir, junto con los proveedores de materias primas, los fabricantes, los usuarios de baterías y las asociaciones internacionales, las formas de rastrear las materias primas desde su extracción, garantizando una especie de certificado de origen para los productos que llegan al mercado.

Por otra parte encontramos el tema de la gestión de las baterías que llegan al final de su vida útil. Según los datos de la Global Battery Alliance, de aquí a 2030 habrá unos 11 millones de toneladas de baterías de iones de litio que llegarán al final de su vida útil, la mayoría de ellas provenientes del sector de la movilidad. Por este motivo, EGP está estudiando, junto con otras líneas de negocio de Enel, la posibilidad de usar las baterías utilizadas originalmente en vehículos eléctricos para su integración en centrales de energías renovables, así como para dar servicio a la red eléctrica, creando un proceso virtuoso de economía circular.

“Como empresa líder en el campo de la sostenibilidad, estamos definiendo indicadores de sostenibilidad para la elección de los sistemas de almacenamiento que se integrarán en nuestras centrales. Esto animará a los proveedores a adoptar un enfoque “design-to-recycle” en sus productos, con beneficios económicos y medioambientales.”

– Gianluca Gigliucci, Responsable Energy Storage Innovation en EGP

Para los sistemas de acumulación que han agotado completamente su vida útil, es necesario prever procesos de reciclaje y recuperación eficaces y totalmente transparentes. Por eso, en EGP estamos definiendo indicadores de sostenibilidad que incluiremos en la elección de los sistemas de almacenamiento que se utilizarán en nuestras centrales. De esta manera, intentaremos animar a los proveedores a adoptar un enfoque «design-to-recycle» para sus productos, con el fin de garantizar que presten la máxima atención al medio ambiente y a los recursos que éste proporciona. Estos enfoques también pueden ser útiles para reducir los costes de los sistemas de almacenamiento.

Más allá de las baterías de litio

Para Enel Green Power, mirar hacia el futuro significa apostar por la sostenibilidad y la innovación. En este segundo punto, el futuro de las baterías está lleno de tecnologías que intentarán acompañar al litio para proporcionar la flexibilidad necesaria y conseguir un sistema eléctrico basado al 100 % en fuentes renovables.

Las baterías de flujo, por ejemplo, se encuentran en la actualidad a un paso de la comercialización a gran escala y en los próximos años podrían hacerse un hueco junto con sus «hermanas» de litio.

Gracias a su tecnología específica, en las baterías de flujo, la energía acumulada y la potencia de salida no están relacionadas intrínsecamente, una característica que las hace especialmente aptas para los sistemas de almacenamiento conectados a las renovables, en momentos en los que, por ejemplo, queremos usar la energía solar para cubrir el consumo por la tarde y por la noche.

Además, las baterías de flujo están hechas de materias primas que son mucho menos problemáticas desde el punto de vista de la disponibilidad y tienen un impacto medioambiental limitado en comparación con las «hermanas» de litio, todo ello en beneficio de la sostenibilidad.

A pesar de eso, su coste sigue siendo bastante elevado, especialmente para aplicaciones a tamaño industrial.

Además de las baterías de flujo, las soluciones de almacenamiento mecánico de energía, como, por ejemplo, el almacenamiento en aire comprimido (Compressed Air Energy Storage, CAES) y el almacenamiento en aire líquido (Liquid Air Energy Storage, LAES) también son prometedoras. Se trata de tecnologías bastante similares, que utilizan aire comprimido o aire comprimido enfriado hasta la licuefacción para almacenar energía.

Las ventajas potenciales de este tipo de tecnología radican en el uso de tecnologías ya consolidadas, cuyo coste disminuye significativamente al aumentar el tamaño de las centrales, así como en la ausencia de una degradación significativa de la capacidad de almacenamiento a lo largo de la vida de la central. Por otro lado, la expansión de las centrales CAES, ya probadas a escala industrial, se ha visto limitada hasta ahora por la necesidad de disponer de depósitos naturales como cavidades subterráneas, no tan extendidas y fáciles de usar como se desearía. El LAES pretende superar esta limitación y ser competitivo respecto a las demás tecnologías.

El futuro que nos espera

El impulso hacia un mundo 100 % renovable, con las consiguientes grandes inversiones en el campo del almacenamiento de energía, está abriendo enormes espacios para el desarrollo de nuevas tecnologías. Cada día aparecen novedades y soluciones en el mercado con el objetivo de aumentar la capacidad de los sistemas de almacenamiento, incrementar la eficiencia, ampliar la duración y reducir drásticamente los costes.

En lo que respecta a las baterías de litio, la investigación tiende hacia el uso de ánodos de silicio o electrolitos en estado sólido que podrían aumentar significativamente la densidad energética de los sistemas fabricados.

También se habla de baterías con nuevas sustancias químicas no basadas en el litio o incluso de sistemas puramente mecánicos, que aprovechan la gravedad para almacenar energía, levantando pesas a grandes alturas cuando se necesita absorber energía y generando energía de nuevo a medida que las pesas se desplazan hacia abajo.

¿Y qué hay del hidrógeno? Durante años se ha utilizado para sistemas pequeños, especialmente para aplicaciones en áreas remotas, pero aún no se ha arraigado en aplicaciones estacionarias o de movilidad debido a la baja eficiencia de conversión y a los altos costes. Sin embargo, el hidrógeno generado a partir de fuentes renovables podría adquirir un gran peso para reducir las emisiones de dióxido de carbono en los sectores del transporte y la industria. Los coches, o incluso los camiones, podrán aprovechar la gran cantidad de energía contenida en el hidrógeno para recorrer distancias muy largas, mientras que la industria química podría prescindir del hidrógeno producido a partir del metano, para pasar al hidrógeno verde generado por electrólisis a partir de fuentes renovables.

¿Ciencia ficción? De momento, tal vez, pero a pesar de que estas tecnologías todavía estén dando sus primeros pasos, para EGP y para toda la industria eléctrica los sistemas de almacenamiento son ya una realidad y un elemento indispensable para un mundo alimentado al 100 % por fuentes renovables.