¿Has oído hablar alguna vez de algo tan asombroso, en términos de energía que compila la fuerza usando aire comprimido para prevenir el consumo de energía? El Almacenamiento de Energía con Aire Comprimido (CAES) no solo es destacado en sus logros, sino también en su contenido. En términos simples, el CAES toma cualquier exceso de energía generada por viento o sol y la almacena en forma de aire comprimido para usarla en otro momento. Pero, ¿qué es exactamente lo que hace? De hecho, frases como demasiado viento o energía solar pueden comenzar a ser comprimidas - mecánicamente en aquello que crea y destruye el trabajo (compresores de aire) - apretando cavidades subterráneas para configuraciones bajo tierra. Este aire comprimido se libera cuando se necesita energía para hacer girar una turbina que genera electricidad.
Este es el primer artículo de una serie de cinco sobre el almacenamiento de energía CAES - Revela sus ventajas y desventajas
La integración de almacenamiento de energía CAES es muy beneficiosa en el contexto de incorporar más energías renovables. La energía eólica y solar puede ser intermitente, por lo que el CAES es un método para almacenar energía renovable. En Gran Bretaña, específicamente abundante viento con generación baja en carbono pero también una abundancia de potencial de almacenamiento liberado a través de la tecnología CAES durante los períodos en los que no se necesita energía, tradicionalmente por la noche o temprano en la mañana, y luego utilizada bajo las instrucciones formales de NGET. Al resolver el problema del suministro irregular, el CAES facilita el uso de perfiles de energía fluctuantes.
No obstante, vale la pena mencionar que el sistema CAES tiene algunas desventajas. Por supuesto, el almacenamiento es una gran parte del problema con el almacenamiento de energía en forma de aire comprimido. En este momento, la tecnología solo puede almacenar una fracción de su energía, por lo que, aunque muestran resultados prometedores en este entorno muy restringido; en general, aún no son "tecnicamente avanzados" para: almacenar un gran potencial de energía. Sin embargo, los costos, tanto de construir el sistema como de usarlo, son más altos que otras tecnologías de almacenamiento de energía, lo que hace que el tipo de energía a escala de red CAES sea bastante caro.
Por lo tanto, uno de los mayores desafíos que enfrentan las redes eléctricas es el de controlar este almacenamiento de energía, especialmente en momentos en los que probablemente haya un pico de uso. Es aquí donde se presenta la importancia del CAES como tecnología. El CAES también puede almacenar una gran cantidad de energía y liberarla durante su funcionamiento (vea la entrada de CAES para más detalles). Al adoptar tecnologías avanzadas como el CAES, no solo se mejora la eficiencia, sino que también se abordan otras preocupaciones relacionadas con la emisión de contaminantes en el medio ambiente, ofreciendo una solución dual para problemas energéticos y ambientales combinados con viabilidad económica. No solo puede el almacenamiento de energía de próxima generación ayudar a mantener nuestra red eléctrica estable, sino que también puede reducir la necesidad general de combustibles fósiles.
NB: esta es una tecnología de almacenamiento de energía notable, pero no la única que se está implementando para aprovechar la electricidad adicional al extraerla de otros sectores; por ejemplo, el almacenamiento de energía en baterías. El CAES tiene varias ventajas sobre las baterías. Esto se traduce, por ejemplo, en un ciclo de vida más largo que hace que cualquier otra batería necesite ser reemplazada cada pocos años. Si acaso, el CAES puede almacenar mucho más electricidad que las baterías y, por lo tanto, podría ser una solución superior de respaldo a escala de red.
Por el lado negativo, el CAES ha sido durante mucho tiempo más lento para responder (por ejemplo, con cargas y descargas más lentas) en comparación con las baterías, lo que se puede llamar un retraso temporal entre los cambios de demanda energética--y no tan capaz de contribuir en momentos de fluctuaciones rápidas de la demanda de energía. Este sistema de almacenamiento de energía mediante aire comprimido y su enfoque innovador experimenta efectivamente alguna pérdida en forma de LC por toda la compresión y descompresión utilizada que se convierte en electricidad. Por lo tanto, la selección de la tecnología de almacenamiento de energía se realiza según el caso de uso.
El mundo de la tecnología CAES siempre está en movimiento. Se están realizando esfuerzos para explorar nuevos caminos con el objetivo de mejorar este sistema tripartito. El CAES adiabático que se está desarrollando hace esencialmente lo mismo, pero realiza un esfuerzo concertado para minimizar la pérdida de calor con el fin de mejorar la eficiencia del sistema. El nuevo enfoque se basa en comprimir y almacenar aire ya caliente en un recipiente altamente aislado para evitar que escape calor durante el almacenamiento. Ubicado principalmente dentro de las montañas, el almacenamiento subterráneo se utiliza primero para almacenar aire comprimido y luego para calentar el aire comprimido almacenado con una liberación a alta temperatura que impulsa turbinas capaces de generar electricidad. Otra área donde los investigadores están mirando es la IA y el aprendizaje automático para optimizar los sistemas de control para CAES, lo cual podría potencialmente aumentar la eficiencia del almacenamiento de energía en órdenes de magnitud.
Por lo tanto, se puede apreciar la contribución de la tecnología CAES en dar a las fuentes de energía renovable un lugar en la red eléctrica y gestionar las horas pico de energía. Aunque hoy sea bastante pequeña e impráctica, la tecnología CAES podría fortalecer la energía renovable a escala internacional, lo que podría allanar el camino para un futuro más brillante. Esperamos que los jóvenes lectores de todo el mundo investiguen cada una de estas invenciones con más profundidad y comiencen a considerar otras innumerables posibilidades para un futuro de energía almacenada... uno que funcione bien sin destruir a nuestros compañeros seres vivos ni al medio ambiente.
La integración de almacenamiento de energía CAES ofrece muchas ventajas en el contexto de la incorporación de energía renovable. CAES es una forma de almacenar energía renovable, ya que la energía eólica y solar puede ser irregular. En el Reino Unido, donde hay abundante viento y generación de baja carbonización, pero también una alta concentración de capacidades de almacenamiento de energía con tecnología CAES que puede almacenar el exceso de electricidad generada cuando hace especialmente viento o sol para usar durante períodos de menor producción. Con ello, CAES permite utilizar perfiles de energía fluctuantes resolviendo el desafío del suministro inconsistente.
Sin embargo, debe señalarse que el sistema CAES no es perfecto. Una gran parte de ese problema es la falta de capacidad de almacenamiento para energía de aire comprimido. Actualmente, la tecnología solo les permite almacenar una pequeña parte de su energía, lo que limita su potencial de almacenamiento total. Sin embargo, los costos, tanto de configuración como de mantenimiento de este sistema, son más altos que otras tecnologías de almacenamiento de energía, lo que implica que la forma de almacenamiento de energía basada en CAES es una opción más cara.
La gestión del almacenamiento de energía representa una de las principales dificultades a las que deben enfrentarse las redes eléctricas, especialmente durante los períodos de demanda máxima. Es aquí donde se manifiesta la importancia de la CAES como tecnología. Como hemos visto, la CAES es capaz de almacenar grandes cantidades de energía y liberarla bajo demanda mínima. Adoptar tecnologías innovadoras como la CAES no solo aumenta la eficiencia, sino que también mitiga otras emisiones contaminantes relacionadas con preocupaciones ambientales, generando co-beneficios para el medio ambiente y la economía. No solo podemos mantener la estabilidad de nuestra red eléctrica mediante el almacenamiento de energía de próxima generación, sino que también podemos reducir el uso de combustibles fósiles.
Es una tecnología de almacenamiento de energía particularmente impresionante, pero esto no significa que deba considerarse la única opción para almacenar electricidad excedente; el almacenamiento de energía en baterías también está disponible y se utiliza a escala global. Hay muchas ventajas del AEC (Almacenamiento de Energía por Compresión de Aire) en comparación con las baterías. Esto significa, por ejemplo, una vida útil más prolongada que las baterías, que necesitan ser reemplazadas cada pocos años. De hecho, el AEC puede almacenar mucho más energía que las baterías, lo que lo convierte en una mejor opción para respaldo energético a escala de red.
Algunas desventajas del AEC incluyen un retraso en comparación con las baterías, sin embargo, la carga y descarga más lentas, por ejemplo, lo hacen menos capaz de responder rápidamente ante fluctuaciones rápidas de la demanda de energía. Además, la forma en que el aire se comprime para su almacenamiento y luego se descomprime para producir electricidad pierde algo de su energía cada vez que pasa por este ciclo. En consecuencia, la elección de la tecnología de almacenamiento de energía depende del caso de uso al que esté destinada.
El mundo de la tecnología CAES está en constante progreso. Se están investigando nuevas vías para seguir mejorando estos tres aspectos del sistema. El CAES adiabático, que está en fase de diseño, sigue un proceso inherentemente similar, pero reduce masivamente la pérdida de calor con el objetivo de optimizar la eficiencia del sistema. El nuevo esquema se basa en comprimir y almacenar aire en un recipiente altamente aislado para minimizar la pérdida de calor asociada al almacenamiento. El sistema incluye cargar un almacenamiento de aire y calentar el aire comprimido almacenado, con una liberación caliente para impulsar turbinas que generan electricidad. Los investigadores también trabajan en el uso de IA y aprendizaje automático para optimizar los sistemas de control de CAES, lo que podría aumentar la eficiencia del almacenamiento de energía en órdenes de magnitud.
Así, se puede ver que la tecnología CAES es muy importante para integrar las fuentes de energía renovable en la red y resolver los picos de energía. Aunque está bastante limitada en su escala y eficiencia actual, la tecnología CAES promete potenciar la energía a gran escala mediante energías renovables que podrían iluminar nuestro futuro paisaje. Esperamos que los jóvenes lectores exploren todas estas tecnologías más a fondo y que nuestra juventud del futuro, ciudadanos del mundo, comience a pensar en formas más diversas de almacenar la energía para un mejor universo.
El almacenamiento de energía en el lado de generación eléctrica implementa la modulación conjunta de frecuencia para aumentar la eficiencia del consumo de nueva energía y suavizar la salida; En el aspecto de la red eléctrica, el almacenamiento de energía puede ayudar a la red a obtener servicios auxiliares como la regulación de frecuencia pico y la expansión dinámica de la capacidad del centro de transmisión, y realizar corte de pico y relleno de valle para apoyar la carga de la red eléctrica regional. En el caso del almacenamiento de energía del lado del usuario, se puede adaptar al almacenamiento de energía para hogares, así como para bases comerciales e industriales a gran escala, integración de almacenamiento óptico y carga, energía virtual de poder, almacenamiento de energía CAES, y otras áreas de la vida de las personas para ayudar a los usuarios a reducir los costos de energía, proporcionar protección de emergencia y facilitar el acceso a la energía verde para todos.
El portafolio global de proyectos de ZNTECH abarca Asia, Europa, África, América del Norte y América del Sur, donde hay 4 plantas de fabricación de almacenamiento de energía, distribuidas en Rumania, Brasil, Taiwán, Jiangsu, China, incluyendo el proyecto de almacenamiento de energía de caes en la red en Brasil, el segundo proyecto más grande de almacenamiento de energía en los Países Bajos y un proyecto de almacenamiento de energía de 232 MWh en Taiwán, China.
ZNTECH es un especialista en la integración de almacenamiento de litio-íon. Ofrece un servicio integral que incluye diseño, desarrollo, integración en sistemas e fabricación inteligente. La gama de productos incluye baterías de almacenamiento de energía, almacenamiento de energía caes, paquetes de potencia, sistemas de energía residencial, almacenamiento de energía industrial y comercial, así como almacenamiento de energía para uso público.
Contamos con un total de 6 años de experiencia en la integración de sistemas de almacenamiento de energía y estamos familiarizados con una variedad de aplicaciones de almacenamiento de energía y requisitos del mercado. Podemos ofrecer soluciones específicas a nuestros clientes. La certificación de almacenamiento de energía caes ha obtenido la Certificación IEC Europea, la Certificación UL de los Estados Unidos, la Certificación GB de China, entre otras. También hemos establecido una estrecha cooperación con empresas reputadas en los Estados Unidos e internacionalmente, como Nande SMA Fractal Delta y otras empresas para desarrollar la tecnología de almacenamiento de energía.
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