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Todo sobre energías renovables

Sistemas de almacenamiento de energía

A continuación se listan una serie de sistemas con los que se puede almacenar energía cuando se tenga un exceso de producción. Despúes se puede  transformar en energía eléctrica de nuevo en los momentos pico de demanda. Estos sistemas son sobre todo interesantes para almacenar la energía de sistemas de producción que son muy variables como el eólico que no son controlables ya que dependen del viento existente en ese momento o de sistemas que son dificiles de regular como la energía nuclear (que no se pueden desconectar con poco margen de tiempo).

Acumulación térmica

Se podría almacenar energía moviendo un compresor de aire que es enviado a un depósito presurizado , preferiblemente aislado térmicamente, utilizándose posteriormente la energía expansionando el aire a través de una turbina o expansor  volumétrico con una eventual combustión previa que aumente la potencia. Este último sistema proporciona elevados rendimientos de recuperación de energía , cifrables en un 60% al 80%. Sin embargo, sin combustión, el rendimiento de recuperación máximo teórico es el 50% si se deja enfriar el aire comprimido. Hacen falta cuevas apropiadas de gran tamaño.

Bombeo de agua

Durante períodos de exceso de producción de energía se puede usar la energía eléctrica para bombear agua hasta un depósito elevado. Durante períodos de demanda pico la carga podría alimentarse con una minicentral hidráulica. Este método proporciona una eficiencia de recuperación del 50% al 80%, dependiendo del grado de evaporación. Requiere inversiones grandes y desniveles importantes. Es la solución encontrada para poder electrificar eólicamente al 100% la isla de El Hierro. Este sistema se emplea a gran escala en las denominadas centrales reversibles o de bombeo, empleando la energía eléctrica barata por la noche (hora valle) para bombear de un pantano a otro más alto y tras turbinar por el día, a precio de hora punta, se puede obtener un beneficio.

Baterías

Es el sistema más utilizado actualmente para pequeños tamaños y permite construir sistemas de muy pequeño tamaño. adecuados para balizas, repetidores de señal, estaciones de recogida de datos y puestos de socorro remotos. Su rendimiento es del 60% al 75% para baterías de plomo-ácido. Se emplean baterías especiales que permitan reducciones de su carga acumulada hasta el 60% sin daños (ciclos de descarga profunda). Su vida es estas condiciones es del orden de 5 a 7 años. No es adecuado para tamaños grandes por su elevado coste, dificultades de mantenimiento, peligrosidad y elevado peso y volumen,

Generación de hidrógeno y célula de combustible

La electricidad producida descompondría el agua, almacenándose el hidrógeno y eventualmente el oxígeno. Este proceso tiene un rendimiento entre el 50% al 70%. Los mayores rendimientos se logran a alta temperatura y con sistemas sofisticados. El uso posterior del hidrógeno podría ser directo, como combustible, o bien para generar electricidad de corriente continua con una célula de combustible , cuyo rendimiento actualmente ronda el 50%, pero podría llegar al 70%. Consecuentemente, el rendimiento global del proceso (electricidad-electricidad) puede encuadrarse entre el 25% y el 50% solamente. Algunas estiman que es el sistema de almacenamiento y regulación de la producción del futuro para grandes instalaciones, cuando su producción no pueda ser absorbida por la red eléctrica. Con la óptica actual parece más  lógico reservar el hidrógeno para ser usado como combustible en el transporte y el oxígeno reservarlo para ser usado como oxidante exclusivo de los sistemas de oxicombustión con captura y secuestro de dióxido de carbono.

Volante de inercia

Se almacena la energía en un volante capaz de girar a elevado régimen en un recinto al vacío, que impida la resistencia aerodinámica, probablemente haciendo uso de cojinetes magnéticos. Este sistema es capaz de absorver potencias instantáneas elevadas , resultando por ello conveniente a las fuertes fluctuaciones de la energía eólica. Logran un rendimiento de recuperación alto, del orden del 80%. Otra de sus ventajas es una vida operativa larga, del ordena de 20 años. El intercambio de energía puede ser electromagnético o por medio de un tren de engranajes. Resultan actualmente muy costosos.

Desalación de agua

En momentos en los que hay exceso de energía, es posible recurrir a emplear la energía sobrante en desalinizar agua de mar. Esta es facilmente almacenable y proporciona una utilidad muy completa. Actualmente se estudia como opción para el Levante Español, aunque el transporte de energía eléctrica supone un problema por las dificultades en lograr permisos de los Ayuntamientos para instalar redes eléctricas. La desalación se consigue bombeando agua salobre hasta una alta presión que venza la presión osmótica al otro lado de una membrana semipermeable, donde se encuentra el agua dulce.

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