¿Qué son los dispositivos de almacenamiento eléctrico?

Tipos de almacenamiento de energía

Los supercondensadores (SC) son dispositivos de almacenamiento de energía que tienden un puente entre las baterías y los condensadores convencionales. Pueden almacenar más energía que los condensadores y suministrarla con mayor potencia que las baterías. Estas características, combinadas con una alta ciclabilidad y estabilidad a largo plazo, hacen de los SC dispositivos atractivos para el almacenamiento de energía. Las SC ya están presentes en muchas aplicaciones, bien en combinación con otros dispositivos de almacenamiento de energía (principalmente baterías), bien como fuentes de energía autónomas. Los carbones porosos se utilizan actualmente en los electrodos de las SC comerciales debido a su elevada superficie y su buena conductividad. Sin embargo, se están desarrollando continuamente nuevos materiales porosos. Aquí se presenta un resumen de los principios del mecanismo de almacenamiento de energía en las SCs como guía para ilustrar la investigación sobre los materiales de carbones porosos para las aplicaciones de las SCs. Además, se presenta una visión general de estos carbones y de sus métodos de síntesis. En el contexto de la urgente necesidad de avanzar hacia el desarrollo de tecnologías y métodos respetuosos con el medio ambiente, la parte final de esta revisión se centra en los estudios realizados con precursores de carbono de origen biológico, como los taninos, que son moléculas polifenólicas naturales. En particular, los materiales de carbono derivados de taninos de mimosa con micro y mesoporosidad controlada pueden producirse mediante métodos con menor impacto ambiental y menores riesgos para la salud y la seguridad, ya que no se necesitan reticulantes para producir las resinas.

Tecnologías de almacenamiento de energía

La red eléctrica funciona en base a un delicado equilibrio entre la oferta (generación) y la demanda (uso del consumidor). Una forma de ayudar a equilibrar las fluctuaciones de la oferta y la demanda de electricidad es almacenar la electricidad durante los periodos de producción relativamente alta y de baja demanda, para luego devolverla a la red eléctrica durante los periodos de menor producción o mayor demanda. En algunos casos, el almacenamiento puede aportar ventajas económicas, de fiabilidad y medioambientales. Dependiendo de su grado de implantación, el almacenamiento de electricidad podría ayudar a que la red eléctrica funcione de forma más eficiente, a reducir la probabilidad de caídas de tensión durante los picos de demanda y a permitir que se construyan y utilicen más recursos renovables.

El almacenamiento de electricidad puede aportar beneficios medioambientales indirectos. Por ejemplo, el almacenamiento de electricidad puede utilizarse para ayudar a integrar más energía renovable en la red eléctrica. El almacenamiento de electricidad también puede ayudar a que las instalaciones de generación funcionen a niveles óptimos y a reducir el uso de unidades de generación menos eficientes que, de otro modo, sólo funcionarían en horas punta. Además, la capacidad añadida que proporciona el almacenamiento de electricidad puede retrasar o evitar la necesidad de construir más centrales eléctricas o infraestructuras de transmisión y distribución.

Sistema de almacenamiento de energía deutsch

Para el crecimiento económico sostenible y la protección del medio ambiente, la energía generada a partir de fuentes renovables tiene que ser convertida y almacenada por medios altamente eficientes y ecológicos. Las baterías recargables y los supercondensadores son el centro de interés en todo el mundo para el desarrollo de sistemas electroquímicos de almacenamiento de energía desde la macroescala hasta la microescala.

Resumen : Los materiales de estado sólido con una difusión iónica extremadamente alta son necesarios para muchas tecnologías, incluidas las baterías de iones de litio de estado sólido. A pesar de los grandes esfuerzos realizados en la búsqueda de estructuras cristalinas que conduzcan a una alta difusión del litio, se conoce un número muy limitado de compuestos que presenten una difusión superiónica y se buscan principios claros de diseño de materiales.

La investigación que ha conducido a estos resultados ha recibido financiación del “Accordo di Programma CNR-MiSE, Gruppo tematico Sistema Elettrico Nazionale – Progetto: Sistemi elettrochimici per l’accumulo di energia”.

Resumen : Para que la demanda del mercado se desplace de los coches de combustión a los vehículos eléctricos (VE), estos últimos tienen que ser más baratos y ofrecer un rendimiento global comparable. Los principales cuellos de botella de los vehículos eléctricos actuales son: la velocidad de carga, la autonomía con una sola carga y el impacto de la temperatura exterior. Todos estos inconvenientes están estrechamente relacionados con las propiedades eléctricas de los electrolitos utilizados en los VE.

Almacenamiento de energía térmica

La electricidad, tal y como se produce actualmente, es en gran medida un recurso básico que es intercambiable con la electricidad de cualquier otra fuente. Dado que las posibilidades de almacenamiento a gran escala de la electricidad son escasas, se trata esencialmente de un recurso “justo a tiempo”, que se produce cuando se necesita para satisfacer la demanda de los clientes consumidores de electricidad. La mitigación del cambio climático ha hecho que se preste más atención al uso de la electricidad renovable. Si bien el almacenamiento de energía se considera una tecnología habilitadora con el potencial de reducir la intermitencia y la variabilidad de los recursos eólicos y solares, los recursos de almacenamiento de energía tendrían que ser cargados por fuentes de electricidad renovables o de bajas o nulas emisiones para garantizar una reducción de los gases de efecto invernadero.

El almacenamiento de energía se está investigando cada vez más por su potencial para proporcionar beneficios significativos a la red de transmisión interestatal, y tal vez a los sistemas de distribución local y, por tanto, a los clientes eléctricos minoristas. La capacidad de almacenar energía supone una oportunidad para añadir flexibilidad a la forma de producir y utilizar la electricidad, y proporciona una alternativa para hacer frente a los picos de carga en el sistema utilizando la electricidad renovable almacenada en momentos de baja demanda. Además de proporcionar energía bajo demanda, las tecnologías de almacenamiento de energía tienen el potencial de proporcionar servicios auxiliares a la red eléctrica para garantizar la fiabilidad y la estabilidad del sistema eléctrico, y ajustar mejor la generación a la demanda de electricidad.