La energía eléctrica es una forma de energía y esta se puede conseguir de otras formas existentes en el mundo, mediante una transformación. Se produce por el movimiento de los electrones por efecto de la diferencia de potencial y circula por un elemento físico denominado conductor eléctrico. La energía eléctrica se puede almacenar directamente o se puede almacenar de manera indirecta, como otra forma de energía disponible por transformación.
Conceptos Básicos Sobre Energía Eléctrica Almacenada
- Ciclo de Carga: es el periodo de tiempo durante el cual un medio de almacenamiento equivalente de energía eléctrica alcanza a completar su carga.
- Capacidad de Almacenamiento (Whr): Es la cantidad de energía disponible en un medio de almacenamiento, después de completarse un ciclo de carga.
- Profundidad de descarga (DOD): es la máxima descarga posible de un medio de almacenamiento medido como ratio respecto a la capacidad de almacenamiento:
DOD (%) = Capacidad de Almacenamiento (%) – Reserva Almacenada (%)
- Tiempo de Descarga (td): es el periodo de descarga medido en minutos u horas, desde el instante en el cual, la energía almacenada se transfiere a una carga externa. La carga externa se define por la potencia eléctrica pico de consumo (en Watts). La reserva es la cantidad de energía eléctrica almacenada que deseamos mantener en el medio de almacenamiento.
- Ciclos de Trabajo o Durabilidad del sistema. Es la cantidad de ciclos de carga y descarga que ofrece un medio de almacenamiento de energía, durante un periodo de tiempo determinas (años).
- La Eficiencia Técnica (Eff): Es la relación técnica entre la máxima energía liberada o descargada y la máxima energía almacenada en el medio de almacenamiento.
- La Eficiencia de Carga (Efc). Es el ratio que mide la tasa de carga que puede alcanzar un medio de almacenamiento de energía eléctrica. En teoría se puede almacenar un 100% de lo recibido, pero por defectos de los materiales solo se alcanza un porcentaje de este valor ideal.
- La temperatura de Operación (T°). Es la temperatura de funcionamiento normal de diseño del medio de almacenamiento. Esta viene dada en un rango operacional, fuera de ese rango, es posible que el sistema de almacenamiento entre en inestabilidad.
Usos y Aplicaciones del Almacenamiento de Energía Eléctrica
Las tecnologías de almacenamiento de la energía eléctrica, se desarrollan bajo tres criterios:
- Disponibilidad de la tecnología
- Análisis económico
- Impacto ambiental
Estas aplicaciones se pueden dividir en:
- Aplicaciones Aisladas: son por lo general de baja potencia eléctrica, uso industrial, residencial no conectado a la red eléctrica convencional.
- Aplicaciones Medias: Permiten el suministro eléctrico a pequeñas ciudades, grandes centros industriales, centros mineros, etc. Por lo general pueden estar asociadas a la red eléctrica convencional.
- Aplicaciones a la Red eléctrica: Son instalaciones que se aplican a un sistema eléctrico conectado a la red eléctrica convencional. Se usa para completar la demanda de energía (peak shaving).
- Aplicaciones de control: Se aplican a los grandes sistemas eléctricos, especialmente del lado de las generadoras eléctricas. Permiten corregir los defectos de la red cuando existen desbalances de carga y de inyección de energía a la red.
ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA – MÉTODOS
- Battery Energy Storage Systems- BESS Es un paquete integrado completo y ensamblado. El equipo se suministra en una carcasa o gabinete incluyendo el inversor, el sistema de baterías, el sistema de gestión de baterías, el dispositivo de protección y cualquier otro componente necesario para la operación correcta del sistema.
El sistema BESS se compone de baterías, estas pueden ser de Litio o Convencionales. Adicionalmente un Contenedor BESS, puede integrar:
- Sistema de Control
- Sistema Contraincendios
- Sistema de Seguridad
- Tableros transferencia eléctricos de
- Tableros eléctricos entrada/salida
- Inversor Bidireccional
- Sistema de comunicaciones
2.Volante de Inercia Mecánica – Flywheel La volante de inercia es una rueda pesada conectada a un motor generador, esta rueda acumula energía potencial en forma de movimiento (velocidad angular = ꙍ) y cuando se produce un corte del sistema eléctrico convencional, la volante de inercia devuelve la energía cinética al generador, para generar electricidad por un periodo muy breve de tiempo.
3. Superconducting Magnetic Storage Systems- SMES
Este método almacena energía (EL) en una gran bobina con capacidad electromagnética de Inducción (L), esto ocurre cuando la bobina opera a muy bajas temperatura (en líquidos criogénicos). La cantidad de energía acumulada puede ser muy grande, pero el tiempo de reserva es muy corto. La bobina entrega corriente eléctrica en amperios (A).
4.Ultra capacitores o Supercondensadores eléctricos
Son elementos similares a los capacitores de uso convencional, pero son distintos en su aplicación, dado que están orientados al almacenamiento de energía eléctrica. Existen varios tipos, los más conocidos son los de doble capa (double layer), también denominados EDLC (Electrochemical Double-Layer Capacitor) y los Ultracapacitores basados en polímeros (que utilizan la pseudocapacitancia) para almacenar a bajo coste la energía eléctrica.
