A lo largo de la historia, Alemania ha sido un actor clave en la implementación de soluciones de energía limpia y sigue estando a la vanguardia de las mismas en la actualidad. Hay información disponible de que el país trabaja activamente en la economía verde, por lo que en este caso las tecnologías para el almacenamiento de energía resultaron ser de suma importancia. Como el país se comprometió a poner fin a la quema de carbón y a reducir las emisiones de carbono, Alemania ha estado a la vanguardia en el diseño y la construcción de mejores sistemas de almacenamiento de energía. Este artículo se centra en la clasificación de las tecnologías de almacenamiento de energía que se espera que afecten a la combinación energética alemana en el año 2024.
Descripción general de las tecnologías:
1. Baterías de iones de litio
Las baterías de iones de litio son las más conocidas y se caracterizan por su alta densidad energética, su larga vida útil y su alta eficiencia energética. En Alemania, se utilizan ampliamente tanto en vehículos eléctricos como en grandes sistemas de almacenamiento de energía, lo que ayuda mucho a superar las inestabilidades de la red eléctrica. Debido al continuo desarrollo de la tecnología en la química y la fabricación de baterías, se prevé que las baterías de iones de litio disminuyan de costo y aumenten su robustez.
2. Baterías de flujo
Un buen ejemplo de batería de flujo es la batería de flujo redox de vanadio, que está experimentando una creciente demanda debido a su facilidad de escalabilidad y su larga vida útil. Una batería de flujo, por otro lado, almacena energía en electrolitos líquidos en contenedores externos y, por lo tanto, es adecuada para el almacenamiento masivo de electricidad. Alemania está utilizando la tecnología de baterías de flujo en un intento de aumentar su capacidad de almacenamiento de energía renovable, que proviene principalmente de la energía eólica y solar.
3. Baterías de estado sólido
En cuanto a las baterías SSB, se caracterizan por un mayor nivel de seguridad, una mayor densidad energética y una vida útil más larga en comparación con las baterías de ion de litio que se utilizan actualmente. El problema de estas baterías es que utilizan un electrolito sólido en lugar de uno líquido, que tiene menos posibilidades de derramarse e incendiarse. Las industrias y los centros de investigación del sur de Alemania son pioneros en este ámbito y actualmente se están lanzando varios proyectos punteros para introducir esta forma de tecnología de baterías en el mercado.
4. Almacenamiento de hidrógeno
El almacenamiento de hidrógeno es crucial para el desarrollo del plan nacional alemán de hidrógeno, que busca convertir a Alemania en el centro de la economía del hidrógeno. Señaló que el hidrógeno se puede generar a partir de fuentes de energía renovables y almacenar para su uso posterior en la generación de electricidad, el transporte y otros usos industriales. Alemania tiene un potencial omnipresente y se está centrando en una importante infraestructura de almacenamiento de hidrógeno a escala central para marcar el ritmo de la desmaterialización de la economía y la seguridad y soberanía energéticas.
5. Almacenamiento Térmico
Tess = sistemas de almacenamiento térmico de calor, lo que significa que algún tipo de calor, masa térmica, podría almacenar el calor para que se pueda satisfacer la demanda cuando la oferta es baja. Estos sistemas son mejores para uso industrial y sistemas de calefacción para comunidades, donde se necesita almacenar y controlar una cantidad significativa de calor. Hay varios sistemas avanzados de almacenamiento térmico implementados en Alemania, como material de cambio de fase y sales fundidas, que han permitido a Alemania equilibrar su generación de energía y reducir su emisión de gases de efecto invernadero.
Aplicaciones clave: Aplicaciones en industrias, comercio y vivienda
Casos de uso industriales
Las tecnologías de almacenamiento de energía en el sector industrial son esenciales para controlar la demanda de energía en el sector de consumo y para lograr una reducción de costos, así como para facilitar la transición hacia la energía renovable. Cada vez más establecimientos de gran tamaño, como fábricas y plantas de fabricación en Alemania, pueden integrar sistemas de almacenamiento de energía con baterías para mejorar su eficiencia energética y garantizar un suministro de electricidad estable. Por ejemplo, se están implementando baterías de iones de litio y de flujo para nivelar la producción de energía renovable y proporcionar energía de respaldo durante los cortes de energía.
Casos de uso comercial
Incluso en edificios comerciales, como oficinas, centros comerciales y hospitales, entre otros, los sistemas avanzados de almacenamiento de energía son útiles. Estas tecnologías también se pueden utilizar para reducir los costos de energía y hacer que los recursos energéticos sean más confiables para una empresa, lo que ayuda a las organizaciones a cumplir objetivos sustentables. En los edificios comerciales de Alemania se están instalando baterías de iones de litio y sistemas de almacenamiento de energía térmica para gestionar la demanda de energía y permitir una mayor infusión de energía renovable.
Casos de uso residencial
Las innovaciones en tecnologías de almacenamiento para uso personal permiten a los usuarios utilizar sus instalaciones de energía renovable, como los sistemas solares fotovoltaicos, como los sistemas solares fotovoltaicos. También en el sector residencial, donde se requiere propulsión, se logra un mayor refinamiento de la red y un ahorro de costes. Es probable que la tendencia de utilizar dispositivos de almacenamiento de energía en el sector residencial de Alemania siga creciendo, ya que los costos de las baterías han bajado y cada vez hay más personas interesadas en la idea del autoconsumo.
Tendencias futuras: próximos avances y proyectos de I+D
Por otra parte, el futuro de Alemania será más agresivo, ya que intentará superar a otros países y convertirse en líder del mercado en tecnología de almacenamiento de energía mediante nuevas invenciones y trabajos de I+D. Esto es especialmente cierto en el caso de tecnologías de vanguardia como las baterías de estado sólido y el almacenamiento de hidrógeno, en las que se están realizando inversiones multimillonarias en la actualidad. Alemania también está desarrollando de forma bastante activa sistemas de almacenamiento de energía relacionados con la interconexión a redes inteligentes y está buscando materiales y diseños que almacenen de forma eficaz la energía renovable.
Conclusión: Por qué estas tecnologías conducen al futuro energético de Alemania.
Por tanto, las cinco tecnologías clave de almacenamiento de energía (baterías de iones de litio, baterías de flujo, baterías de estado sólido, almacenamiento de hidrógeno y almacenamiento térmico) son determinantes clave de la transición energética alemana. Estas innovaciones no solo facilitan la utilización de fuentes de energía renovables, sino que también mejoran la seguridad energética, reducen las emisiones de gases de efecto invernadero y promueven el desarrollo económico. Un mayor compromiso con la inversión y la investigación y el desarrollo significa que Alemania seguirá innovando en el sistema de almacenamiento de energía tecnológicamente superior para proporcionar una mayor seguridad energética en 2024 y más allá.