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Nuevas Tecnologías de Almacenamiento

Nuevas Tecnologías de Almacenamiento

Hoy, el litio es el rey de las baterías. Llano y simple; pero existen nuevas tecnologías de almacenamiento de energía. las cuales te mostraremos en este articulo

Wood Mackenzie informa que las baterías de iones de litio constituyeron el 99% de todas las implementaciones de baterías [químicas] en el cuarto trimestre de 2018.

El dominio tecnológico es un eufemismo.

Pero nadie es perfecto.

En consecuencia, las baterías de iones de litio, con sus seis variaciones químicas principales , sufren las siguientes debilidades.

  • Seguridad: sobrecalentamiento y explosión
  • Duración: duración máxima de descarga de cuatro horas
  • Rendimiento en el tiempo: vida útil de 10 años, más pérdidas de eficiencia de ida y vuelta
  • Costos: la alta densidad de energía tiene un precio demasiado alto para el uso convencional
  • Disponibilidad de material: incertidumbre sobre el litio y el cobalto (“¿Esclavitud en la cadena de suministro? No, gracias”).

En respuesta a estos talones de Aquiles, los empresarios, los inversores ángeles, los multimillonarios, los capitalistas de riesgo, los químicos, Han estado trabajando arduamente para crear Nuevas Tecnologías de Almacenamiento.

Los tres tipos principales de Nuevas Tecnologías de Almacenamiento sin litio son los más prometedores:

  • Almacenamiento térmico, es decir, calentamiento de agua (calentadores) o enfriamiento (a menudo en hielo)
  • Baterías de flujo, que generalmente incluyen vanadio, pero a veces químicos de zinc o hierro.
  • Baterías de larga duración: ideas extravagantes como sales fundidas o compresión subterránea de fluidos

¿Realmente necesitamos Nuevas Tecnologías de Almacenamiento?

Por un lado, la respuesta es no.

La densidad de energía y la seguridad del ion de litio continúan mejorando, mientras que sus costos continúan disminuyendo, aproximadamente un 85% desde 2010 .

Además, a medida que crece el mercado de vehículos eléctricos, trae más fabricación de iones de litio en línea para reducir aún más los costos y mejorar el rendimiento.

Desafortunadamente, no tenemos idea de dónde aterrizará el mercado de vehículos eléctricos : Bloomberg ve los vehículos eléctricos como el 55% de todas las ventas de automóviles nuevos a nivel mundial en 2040, mientras que la OPEP y las grandes petroleras piensan que el número es de alrededor del 10%.

Por otro lado, el litio solo no lo cortará.

Dado que los analistas proyectan que es probable que las plantas solares y eólicas reciban el 73% de toda la nueva inversión de capacidad de energía a nivel mundial entre ahora y 2050, necesitamos abarcar días, semanas o meses con energía almacenada, no solo minutos y horas.

Caso en cuestión: de 2017 a 2018, Wood Mackenzie muestra que el almacenamiento de energía en los EE. UU. Creció un 44% en términos de MW pero un 77% en términos de MWh. El mercado ya exige duraciones de descarga más largas.

Como dice su analista Mitalee Gupta: “Hace cuatro años, ni siquiera estábamos hablando de una duración de 4 horas”. Pero ahora estamos hablando de más de 4 horas de duración del alta.

Además, el mercado de almacenamiento de energía está cambiando rápidamente. Si creías haberlo entendido hace seis o doce meses, olvídalo. Es hora de actualizar con el último informe de Lazard sobre el costo nivelado del almacenamiento de energía , ahora en la versión 4.0, con nuevas adiciones lanzadas cada otoño.

Por ejemplo, en 2017, informaron que la reducción de costos de 5 años de iones de litio sería del 36%, mientras que los costos de la batería de flujo caerían 19% y 28% para las químicas de bromuro de zinc y vanadio, respectivamente.

Sin embargo, el último informe muestra lo contrario: se proyecta que los costos de la batería de flujo caigan un 38% y un 45%, mientras que los costos de iones de litio pueden caer solo un 28%.

Hasta cierto punto, eso es de esperarse: la tasa de disminución de costos no puede continuar cayendo al mismo ritmo que una tecnología alcanza la madurez.

En contraste, todavía estamos en los primeros días de producción e implementación de baterías de flujo, y el costo correspondiente disminuirá.

Con Bloomberg proyectando $ 620B invertidos en almacenamiento de energía entre el año pasado y 2040, hay mucho tiempo y espacio para que la tecnología sin litio capture la participación en el mercado y se convierta en negocios serios que resuelvan problemas de energía a escala.

Entonces, ¿qué compañías podrían liderar ese cargo? Vamos a ver…

Lista de líderes en Nuevas Tecnologías de Almacenamiento

(medido por el capital recaudado, las implementaciones y / o el calibre del equipo)

Nuevas Tecnologías de Almacenamiento deBaterías de flujo

Ventajas sobre el litio :

(según las afirmaciones del fabricante)

  • Mayor duración de descarga = 4 a 12+ horas
  • Sin problemas de seguridad
  • Potencialmente más de 20 años de vida frente a 10 años para el litio
  • Sin degradación en el rendimiento con el tiempo

Vionx Energy

  • Batería de flujo de vanadio
  • $ 193 millones recaudados
  • Asociaciones con Siemens, Jabil, 3M y UTC
  • Innovación en seguros con New Energy Risk y XL Caitlin para respaldar la eficiencia energética, energética y de ida y vuelta a lo largo del tiempo

Poder Primus

  • Batería de flujo de bromuro de zinc
  • $ 92M + recaudados

Lockheed Martin

  • “Química de batería patentada que comprende compuestos de coordinación de ligandos metálicos”
  • Parte de un contratista aeroespacial y de defensa que cotiza en bolsa $ 100B +

Tecnologías UniEnergy

  • Batería de flujo de vanadio
  • $ 40M + recaudados hasta la fecha

Nuevas Tecnologías de Almacenamiento de energía térmica

Ventajas sobre el litio :

(según las afirmaciones del fabricante)

  • Más simple
  • Décadas de despliegue
  • Más seguro
  • Ciclo de vida más largo, con menos problemas de degradación del rendimiento.

AO Smith

  • Calentadores de agua inteligentes como almacenamiento de energía.
  • Empresa pública con una capitalización de mercado de $ 6B +

Rheem

  • Calentadores de agua inteligentes como almacenamiento de energía.
  • Empresa privada con más de 7,000 empleados

Energía de hielo

  • Conversión de agua en hielo durante el pico para aire acondicionado
  • $ 130M + recaudados, incluidos $ 40M del inversionista de capital privado Argo Infrastructure Partners, con $ 2B en activos y [se supone

VikingCold

  • Almacenamiento en frío optimizado para la cadena de suministro de alimentos.
  • $ 16M + recaudado

Axiom Energy

  • Gestiona los recursos térmicos in situ para reducir los cargos de demanda pico
  • $ 10 millones recaudados, incluidos los inversores estratégicos Evergy Ventures (anteriormente GXP) y Shell Ventures

Nuevas Tecnologías de Almacenamiento de larga duración

Ventajas sobre el litio :

(según las afirmaciones del fabricante)

  • Mayor duración del alta = días a meses
  • Sin problemas de seguridad
  • Potencialmente más de 20 años de vida frente a 10 años para el litio

Malta

  • Almacenamiento de electricidad en sales fundidas calientes o líquidos anticongelantes fríos
  • $ 26 millones recaudados

Forma de energía

  • Electroquímico, a base de azufre acuoso
  • $ 9 millones recaudados
  • “Juego de 10 años”
  • Líderes de la industria de Tesla, Aquion, MIT y A123

Energía Quidnet

  • Convertir “pozos de petróleo y gas usados ​​en almacenamiento hidroeléctrico bombeado bajo la superficie”
  • $ 8M + recaudados

Categoría miscelánea

Bóveda Energética

  • Utiliza “grúas inteligentes” para mover bloques de 35 toneladas hacia arriba y hacia abajo
  • Fast Company “Idea que cambia el mundo” 2019
  • Unidades de 4 MW / 35 MWh de capacidad
  • Los inversores estratégicos incluyen CEMEX Ventures

 EOS Energy Storage

  • Tecnología de cátodos híbridos de zinc
  • Duración de descarga de 4 horas
  • $ 64M + recaudados, más Holtec International (proveedor de equipos)

Highview Power

  • Almacenamiento criogénico de energía de aire líquido
  • $ 24M + recaudado
  • Desplegado 5 MW / 15 MWh + en Reino Unido

Hidrostor

  • Almacenamiento de aire comprimido bajo tierra
  • $ 25 millones + recaudados
  • Comenzando un gran despliegue en Australia

Nant Energy

  • Baterías de zinc-aire
  • $ 220M + recaudados, más adquiridos por el multimillonario Patrick Soon-Shiong
  • Más de 55 MW instalados dentro y fuera de la red

En cambio, para implementar las Nuevas Tecnologías de Almacenamiento, solo necesitamos saber que hace lo que dice que hará, durante un cierto período de tiempo, al costo correcto.

 

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Gigafactory en Europa

gigafactory en europa

El primer gigafactory en  Europa para sistemas de almacenamiento de baterías se está poniendo en funcionamiento en Lutherstadt Wittenberg, Alemania.

Tesvolt , un fabricante de sistemas de almacenamiento de energía para la industria y el comercio, está trabajando para establecer nuevas instalaciones de producción para sistemas de almacenamiento de litio con una capacidad de producción anual de más de 1 GWh.

Compartimos contigo nuestro episodio de podcast sobre el articulo

 

Tesvolt está financiando su inversión multimillonaria en la gigafactory  en Europa sin ningún tipo de financiamiento externo, mientras que la UE prestará su apoyo para financiar aproximadamente el 10 por ciento de los costos de la línea de producción.

gigafactory en europa

La nueva línea de producción, el almacén y las oficinas se suministrarán completamente con energía solar.

La primera fase de renovación con 12,000 metros cuadrados de espacio de piso se terminará en junio, y para la fase final, la producción anual habrá alcanzado más de 1 GWh en un área de 20,000 metros cuadrados.

Para entonces, se estima que la cantidad de empleados habrá aumentado de los 60 actuales a entre 100 y 120.

“El mercado mundial de sistemas estacionarios de almacenamiento de energía ya ha alcanzado una capacidad total de 16 GWh. Los europeos piden que se ponga fin a las dañinas centrales eléctricas de carbón y los escándalos del diésel.

Quieren un futuro libre de desastres ambientales “, dice Daniel Hannemann, cofundador de Tesvolt, con su socio Simon Schandert.

La tecnología para la nueva línea de producción semiautomática de la fábrica proviene de teamtechnik, una empresa de ingeniería mecánica conocida por equipar a muchos fabricantes de automóviles con líneas de producción y pruebas.

La cooperación de Teamtechnik garantiza una producción en serie eficiente y segura de sistemas de almacenamiento de baterías.

Cada módulo de batería se probará automáticamente para una funcionalidad completa, y los datos de cada paso del proceso se registrarán para una capacidad de recuperación perfecta.

El gigafactory está diseñado para la producción totalmente neutral de carbono de los sistemas de almacenamiento de baterías Tesvolt. Una instalación fotovoltaica con una potencia de 200 kWp suministrará la electricidad necesaria para la producción de oficinas y sistemas de almacenamiento.

Cualquier exceso de energía eléctrica se almacenará en las baterías Tesvolt propias de la fábrica, que tendrán una capacidad de 350 kWh.

Tesvolt también empleará tecnología de bomba de calefacción de alta temperatura, que depende exclusivamente de un refrigerante natural, de modo que incluso el sistema de calefacción de la instalación funcionará con energía solar.

Como parte de la exposición Intersolar Europe en Múnich, Tesvolt exhibirá sus productos en la exhibición de almacenamiento de energía, del 15 al 17 de mayo de 2019, en el stand 430 en el pabellón B1.

 

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Volkswagen recicla baterías de litio

volkswagen recicla baterías

La gran Volkswagen recicla baterías de litio. Una capacidad de reciclaje inicial será de aproximadamente 1,200 toneladas de baterías por año, igual a las baterías de aproximadamente 3,000 automóviles.

COMPARTIMOS CONTIGO NUESTRO EPISODIO DE PODCAST SOBRE EL ARTICULO

 

Volkswagen tiene la intención de lidiar de manera integral con las baterías de iones de litio en sus autos eléctricos, luego de que su capacidad se desvanezca al nivel que ya no es sostenible para su uso en automóviles (generalmente se espera entre 10 y 15 años).

La escala del tema de la batería es enorme, ya que Volkswagen apunta a 1 millón de autos totalmente eléctricos que se producirán anualmente para 2025.

El primer paso será el uso de por lo menos una parte de las baterías en aplicaciones de almacenamiento de energía. Uno de los ejemplos más emblemáticos es la estación de carga móvil Volkswagen de 100 kW , equipada con módulos de batería basados ​​en MEB de 360 kWh.

La solución clave definitiva será el reciclaje de las células y Volkswagen lo lleva a la empresa con un plan para lograr una  tasa del 97% de reciclaje de materias primas en algún momento en el futuro.

volkswagen recicla baterías

A modo de comparación, las baterías de plomo-ácido, mucho más simples, están clasificadas al 99%. El reciclaje de iones de litio está actualmente cerca del 53%.

La integración vertical del reciclaje es muy importante no solo por razones medioambientales sino también puramente económicas.

Volkswagen iniciara el reciclaje de baterías en 2020 en la planta de componentes del Grupo Volkswagen en Salzgitter, Alemania, con una capacidad inicial para reciclar “aproximadamente 1,200 toneladas de baterías eléctricas por año, igual a las baterías de aproximadamente 3,000 vehículos” .

volkswagen recicla baterías

La tasa de reciclaje de materias primas en Salzgitter será de alrededor del 72%, que ya es mucho más alta que el promedio de la industria.

A largo plazo, Volkswagen prevé la descentralización de las plantas de reciclaje.

“Se espera que Salzgitter sea el hogar del primer centro donde  puedan decir que Volkswagen recicla baterías de vehículos eléctricos.

Usando una trituradora especial, las partes individuales de la batería pueden triturarse, el electrolito líquido se puede limpiar y los componentes se pueden separar en “polvo negro”.

Esto contiene las valiosas materias primas cobalto, litio, manganeso y níquel, que, mientras Al requerir una separación física adicional, están listos para ser reutilizados en baterías nuevas.

A largo plazo, Volkswagen quiere reciclar alrededor del 97 por ciento de todas las materias primas en los paquetes de baterías. Hoy en día, es aproximadamente el 53 por ciento, y la planta en Salzgitter espera elevarla a un 72 por ciento.

Volkswagen espera que la planta de Salzgitter sea seguida en los próximos años por plantas de reciclaje más descentralizadas. Dado el número de vehículos eléctricos que planea vender Volkswagen, el manejo interno del reciclaje será una prioridad por razones de costo y medioambientales, aunque pasará al menos una década antes de que las destructoras de baterías tengan mucho que hacer “.

 

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Fábrica de Baterías Mercedes Benz

fábrica de baterías

Mercedes-Benz está abriendo nuevos caminos en su nueva fábrica de baterías al lado de su fábrica de motores existente que se convertirá en una planta de motores eléctricos.

El fabricante de automóviles está reuniendo a toda la ciudad para la transición con la ayuda del alcalde y la universidad local.

Hoy, Mercedes-Benz está oficialmente abriendo camino en las nuevas instalaciones y dio a conocer su diseño final.

Dieter Zetsche, presidente de la Junta de Administración de Daimler AG y director de Mercedes-Benz Cars, comentó en la ceremonia:

“El establecimiento de los cimientos de la fábrica de baterías en la planta de Mercedes-Benz Untertürkheim es una buena señal para la sostenibilidad de la movilidad y para la economía, y por lo tanto también para las personas de la región. La fábrica de baterías en la sub-planta de Brühl es nuestra promesa de hacer que tanto nuestros automóviles como su producción sean aún más ecológicos. En el futuro, armaremos el corazón del coche eléctrico, la batería, aquí nosotros mismos “.

Compartimos contigo nuestro episodio de podcast sobre el articulo

 

La nueva fábrica de 12,000 m 2 va a ser neutral en emisiones de carbono, según el fabricante de automóviles.

La nueva fábrica de baterías y la transición de la planta existente a la producción de componentes de motores eléctricos cambiarán la experiencia de toda la región en motores de combustión interna.

El Dr. Jürgen Zieger, señor alcalde de la ciudad de Esslingen, pareció dar la bienvenida al cambio.

Estuvo presente en la ceremonia y comentó:

“Con la construcción de la nueva fábrica de baterías como parte de la ofensiva electrónica de Daimler, el próximo hito en el camino de la migración desde el motor de combustión interna a la movilidad eléctrica se establecerá aquí en Brühl. Al ser una ciudad universitaria con más de 100 años de tradición en ingeniería mecánica y eléctrica, Esslingen suministra precisamente a aquellos profesionales bien capacitados que impulsan e implementan el cambio estructural actual en la industria automotriz en relación con la planificación de productos, las cadenas de suministro y los procesos de producción. “La inversión actual en la nueva fábrica de baterías aquí en el valle del Neckar es, por lo tanto, un compromiso único con la ciudad de Esslingen como sitio industrial de tecnologías futuras”.

Frank Deiß, Jefe de Producción de Powertrain Mercedes-Benz Cars y Gerente de Sitio de la planta de Mercedes-Benz Untertürkheim, también comentó sobre la transición:

“Nuestra red de producción de motores está en medio de la transformación. Con la producción de baterías en la planta de Untertürkheim, estamos avanzando aún más la transición a una ubicación de alta tecnología para componentes de movilidad eléctrica. Al mismo tiempo, continuamos produciendo motores, ejes, transmisiones y componentes convencionales en grandes cantidades. Esta flexibilidad del equipo nos hace fuertes “,

Cuando se anunció la mudanza, Daimler confirmó que la producción de motores eléctricos requeriría menos trabajadores, lo que causó problemas laborales.

Pero parecen haber llegado a un acuerdo.

Michael Häberle, presidente del comité de empresa de la planta Mercedes-Benz Untertürkheim, comentó:

“Muchos colegas que trabajan en la producción de motores de gasolina y diesel tienen que estar calificados para los nuevos sistemas de propulsión alternativos y, especialmente, para trabajar en los sistemas de alto voltaje. Hemos firmado un acuerdo de seguridad laboral con la compañía hasta fines de 2029. Es por eso que las inversiones en problemas con perspectivas a largo plazo son necesarias en el lugar. Esto incluye lo innovador de hoy para la fábrica de baterías. “Como parte de la reorganización planificada del” Proyecto Futuro “, la administración de la empresa y el comité de trabajo acordaron extender la salvaguarda del futuro hasta el final de 2029. Los despidos relacionados con los negocios son Excluido hasta entonces. La disposición entra en vigencia con el inicio de la nueva estructura probable a partir del otoño de 2019. “

El sitio ya está produciendo baterías y motores a través de proyectos de fabricación piloto.

Una vez completado, planean apoyar la producción de vehículos eléctricos Mercedes-Benz EQ. El primero de esos vehículos es el SUV eléctrico EQC, que entrará en producción en los próximos meses.

 

 

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Empresas de Almacenamiento de Energía.

almacenamiento de energia

Las empresas de almacenamiento de energía lanzan nuevos productos que permiten a las personas producir y consumir más energía en un mismo sitio.

A comienzos del 2018, Tesla fue noticia por el lanzamiento de la red de baterías de litio-ion más grande del mundo en Australia.

Y su plan iniciaba con la instalación de baterías solares Powerwall 2 en 50,000 hogares en todo el sur de Australia.

Se han creado oportunidades para que el almacenamiento de energía se convierta en un mercado en auge a medida que disminuyen los costos de las baterías.

Tesla es conocido como un buen jugador  en el área de la tecnología de almacenamiento de baterías.

Pero existen otras compañías que promueven el almacenamiento de energía y que sus objetivos están orientados a la energía renovable y  sus tecnologías.

Compartimos contigo nuestro episodio de podcast sobre el articulo

 

1. Vivint Solar

Vivint Solar, en colaboración con Mercedes-Benz, está desarrollando un sistema de almacenamiento de energía.

El cual inicia desde los 2.5 kW-hr y se puede aumentar a un sistema de 20 kW-hr que sea más apropiado para las necesidades de los hogares.

Este sistema de batería doméstica está configurado para competir con Tesla en términos de eficiencia y precios.

Además de proporcionar una fuente de energía de respaldo si la red se cae, también puede minimizar los costos de energía.

Por ejemplo, los clientes pueden usar baterías para almacenar el exceso de energía solar producida por el sistema durante el día.

Posteriormente, consumirla durante los períodos de mayor consumo de energía por la noche, y es en éste período cuando las tarifas de electricidad suelen ser más altas.

2. LG Chem

LG Electronics, un nombre familiar en electrodomésticos y electrónica de consumo, también ofrece productos en el espacio de almacenamiento de energía.

La serie de sistemas de almacenamiento de energía (ESS por sus siglas en inglés) de LG incluye dos sistemas de batería de alto voltaje (RESU7H y RESU10H), junto con tres sistemas de batería de bajo voltaje (RESU3.3, RESU6.5 y RESU10).

Los modelos de alto voltaje también proporcionan una variedad de inversores que permiten a los consumidores convertir la energía solar de CC (comúnmente utilizada en las baterías) en energía de uso.

3. Eos Energy Storage

Eos Energy Storage pretende hacer de las soluciones de almacenamiento de energía una propuesta de valor muy atractiva para los clientes.

El producto estrella de la compañía, Eos Aurora, es un sistema de batería de CC de bajo costo diseñado específicamente para cumplir con los requisitos de almacenamiento de energía a escala de red.

Dirigido a consumidores industriales, el sistema tiene 4 horas de capacidad de descarga continua y se puede escalar y configurar para reducir el costo de los servicios públicos.

4. Sonnen

El sonnenBatterie eco utiliza tecnología de batería de fosfato de litio y hierro (LiFePO4) desarrollada en Alemania.

Ésta empresa afirma que es “una de las tecnologías de batería de litio más confiables, seguras y duraderas actualmente disponibles en el mercado”.

Además de los módulos de batería, el sistema de almacenamiento de energía comprende:

  • Un inversor.
  • Un administrador de energía.
  • Tecnología de medición de potencia.
  • Software para operar el sistema.

Según la compañía, el producto cuenta con un sistema de detección de energía que detectará cortes en tiempo real y cambiará automáticamente a la energía de la batería.

No es sorprendente que dos tercios de los ingresos de la compañía con sede en Alemania provengan de sus operaciones en en ese país.

Recientemente, Sonnen abrió una fábrica en Atlanta para comenzar la producción en el mercado estadounidense.

5. Nissan

Automaker Nissan ofrece soluciones de baterías recargables, llamadas xStorage, que contienen 4,2 kWh de energía.

La compañía comenzó a vender el xStorage en el Reino Unido, donde Tesla y Mercedes-Benz también venden sus opciones de batería.

Nissan planea diferenciarse de sus competidores como proveedor sostenible de baterías mediante el uso de celdas antiguas en las unidades xStorage.

De acuerdo a información de la compañía, la capacidad de xStorage de controlar cuándo sacar energía de la red y reducir el pico de consumo ayuda a los consumidores a reducir su costo de energía.

6. Sunverge

Las baterías Sunverge One e Infinity brindan desde 7,7 kWh hasta 19,4 kWh de almacenamiento de energía.

El sistema incluye una aplicación de teléfono inteligente correspondiente para que los consumidores puedan controlar su almacenamiento de electricidad solar y ver los costos de la red eléctrica en diferentes momentos.

El costo de una unidad Sunverge puede variar entre $ 8,000 y $ 20,000, dependiendo del tamaño.

Por tercer año consecutivo, la compañía hizo la lista Global Cleantech 100, una “lista completa de compañías privadas con el mayor potencial para tener un impacto significativo en el mercado dentro de un marco de tiempo de 5 a 10 años”.

Tecnologías renovables disponibles para el almacenamiento de energía.

Entre las muchas tecnologías renovables disponibles para el almacenamiento de energía, las baterías han experimentado el crecimiento más significativo en los últimos años y están recibiendo la mayor atención.

Un creciente número de jugadores quienes están impulsando el mercado y la competencia, representan diversos orígenes, incluyendo:

  • Servicios públicos.
  • Fabricantes de automóviles.
  • Fabricantes de baterías.
  • Desarrolladores de proyectos renovables.

La sinergia potencial es sustancial ya que el uso ampliado de las energías renovables para el transporte y las aplicaciones térmicas puede equilibrar la potencia de la red en torno a otras soluciones para 2020.

ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA

Las diferentes tecnologías estacionarias de almacenamiento de electricidad.

Las soluciones de almacenamiento de energía se dividen en seis categorías:

  • mecánica (presa hidroeléctrica, estación de transferencia de energía bombeada – STEP, almacenamiento de energía por aire comprimido – CAES, volantes),
  • electroquímico (baterías, baterías, vector de hidrógeno),
  • electromagnético (bobinas superconductoras, supercondensadores),
  • térmica (calor latente o sensible).

Almacenamiento mecánico

Estación de bombeo

Las estaciones de bombeo son tecnologías de almacenamiento gravitacional. Están compuestos por dos depósitos de agua a diferentes alturas conectados por un sistema de tuberías. Están equipados con un sistema de bombeo para transferir agua desde la cuenca inferior a la cuenca superior en las horas de menor actividad. En las horas pico, la estación opera como una planta hidroeléctrica convencional.

Hay dos tipos de bombeo:

  • Las estaciones de bombeo de contribuciones: permiten elevar a través de bombas un volumen de agua entre su propio tanque y el tanque superior de una turbinage que cae. El agua turbinada proviene de entradas gravitacionales y contribuciones de la estación de bombeo;

 

  • Estaciones de transferencia de energía bombeada (STEP): se caracterizan por el funcionamiento de la turbina de bombeo entre un depósito inferior y superior, gracias a las bombas de turbina reversibles.

 

  • El bombeo puede ser “mixto” (el agua turbinada proviene de las entradas gravitacionales y las contribuciones de la estación de bombeo) o “pura” (las contribuciones naturales al depósito superior son insignificantes).

El gran tamaño de las instalaciones permite el almacenamiento de grandes cantidades de energía, hasta varios días de producción, dependiendo del tamaño de los tanques, y se pueden movilizar grandes capacidades de potencia en pocos minutos, desde unas pocas decenas de megavatios hasta varios gigavatios. Dependiendo del nivel del agua.

Las PTAR también se pueden instalar en el paseo marítimo, con el mar como un depósito más bajo y un depósito aguas arriba en la parte superior de un acantilado o constituido por un dique. 

Ahora hay una EDAR marina en Okinawa, Japón, y en Francia, EDF SEI tiene proyectos en Reunión, Guadalupe y Martinica.

Las estaciones de bombeo juegan un papel importante durante los períodos pico y son un elemento fundamental de la seguridad de la red, ya que su producción puede movilizarse en pocos minutos. 

Francia tiene una capacidad de EDAR de 4.200 MW (4.170 MW en bombeo, 4.940 MW en turbinas – DGEC Source 2010), lo que representa el 4% de la capacidad instalada. 

El último PASO se encargó en 1987 y hoy, en la parte continental de Francia, no hay nueva capacidad en la construcción.

El Programa de Inversión de Generación de Electricidad Plurianual planea aumentar la capacidad hidroeléctrica en 3.000 MW durante el período 2009-2020. 

Si se explotara todo este potencial, podríamos gestionar los picos de consumo de invierno en Francia sin recurrir a centrales térmicas. 

El atractivo del almacenamiento por STEP es, por lo tanto, un formidable vector de sostenibilidad del suministro de electricidad.

Es probable que se planifique una nueva capacidad STEP como parte de la renovación del arrendamiento hidroeléctrico. 

La definición del mercado de capacidad proporcionada por la Nueva Ley de Organización del Mercado Eléctrico, conocida como la ley NOME, también permitiría el desarrollo de nuevas capacidades de almacenamiento de electricidad.

Sin embargo, los proyectos hidroeléctricos pueden tener importantes impactos ambientales y sociales que dificultan la aceptabilidad de estas estructuras.

Almacenamiento de energía por aire comprimido.

El almacenamiento de energía de aire comprimido (CAES) es una instalación de almacenamiento de aire comprimido de alta potencia que utiliza electricidad de bajo costo disponible durante períodos de bajo consumo para almacenar aire en cavidades subterráneas mina de sal o caverna de almacenamiento de gas natural) a través de un compresor. 

En el pico de consumo, este aire comprimido se libera para hacer funcionar turbinas que producen electricidad.

Almacenamiento inercial

Utilizado durante mucho tiempo para la regulación de las máquinas de vapor, el principio del volante ahora permite almacenar temporalmente la energía en forma de rotación mecánica.

Un volante está hecho de una masa de fibra de carbono (anillo o tubo) accionada por un motor eléctrico.

El suministro de energía eléctrica permite girar la masa a velocidades muy altas (entre 8 000 y 16 000 rpm) en pocos minutos. 

Una vez iniciada, la masa continúa girando, incluso si no la alimenta más corriente.

La electricidad se almacena en el volante en forma de energía cinética. Se puede restaurar utilizando un motor como generador eléctrico, lo que provoca la disminución progresiva de la velocidad de rotación del volante.

Los sistemas de almacenamiento del volante tienen una reactividad muy alta y una larga vida. De hecho, este sistema puede absorber variaciones de potencia muy fuertes durante un gran número de ciclos. 

Sin embargo, los volantes sufren pérdidas de presión debido a fenómenos de autodescarga y no permiten obtener un período significativo de autonomía. 

Por lo tanto, estos sistemas son adecuados para aplicaciones reguladoras, optimización energética de un sistema y mejora de la calidad (microcortes, breves interrupciones, etc.

Almacenamiento electroquímico

Almacenamiento de energía con hidrógeno

Los sistemas de almacenamiento de energía que utilizan hidrógeno utilizan un electrolizador intermitente. 

Durante los períodos de bajo consumo de electricidad, el electrolizador usa electricidad para descomponer el agua en oxígeno e hidrógeno, de acuerdo con la ecuación 2 H2O = 2H2 + O2. Este hidrógeno se comprime, licúa o almacena en forma de hidruro metálico.

Luego, hay tres formas diferentes de reinyectar electricidad en la red desde el hidrógeno almacenado:

  • el primero es alimentar una pila de combustible;
  • el segundo es sintetizar gas natural de acuerdo con el proceso de metanización. Este gas ciertamente puede inyectarse directamente en la red de gas existente, pero sobre todo usarse para alimentar una estación de energía de gas “convencional”, que produce electricidad;
  • el tercero es usar hidrógeno directamente en una planta de gas especialmente diseñada para producir electricidad.

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¿Los Vehículos Eléctricos son mas propensos a incendiarse que los de combustión?

los vehículos eléctricos

La pregunta sobre si los vehículos eléctricos pueden incendiarse, ha sido un tema candente desde 2012.

Esta duda se genero cuando dos Chevy Volts se incendiaron y generaron daños en garajes a causa del incendio en cuestión de semanas.

Un poco de historia está en orden. En 2012, la NHTSA estaba poniendo el Chevy Volt a través de simulaciones de choque. En una prueba particular, un Volt fue sometido a un impacto lateral y un rodillo simulado. 

El Volt se colocó afuera en una posición invertida con una batería completamente cargada. 

Aunque su práctica habitual es eliminar la energía en forma de gasolina de un vehículo de prueba, el Volt se dejó completamente cargado en la posición invertida. Días después, la batería del volt se incendió

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La NHTSA luego ordenó tres baterías de Chevrolet . Comenzaron una serie de pruebas de impacto en las baterías independientes fuera de los vehículos. 

La primera batería no produjo ninguna acción térmica. El segundo y el tercero se incendiaron . 

Se publicó un informe y en pocas semanas, se informaron dos incendios en el garaje simultáneamente, uno en Connecticut y otro en Carolina del Norte. 

Después de una investigación exhaustiva , se informaría que ninguno de los Volts ni los EVSE se consideraron responsables de los incendios, pero el daño de los medios se hizo y comenzó la narrativa de que los Vehículos Eléctricos son susceptibles de incendiarse.

Entonces, ¿qué vehículo tiene más probabilidades de incendiarse? y ¿son iguales sus incendios? 

Quizás lo más cercano que tenemos a una respuesta son los datos proporcionados por Steven Risser , líder principal de Battelle, una empresa de investigación y desarrollo sin fines de lucro, y uno de los principales expertos en riesgo de incendios en vehículos eléctricos.

Se prevé que la propensión y la gravedad de los incendios y las explosiones de los sistemas de baterías de iones de litio serán algo comparables o quizás ligeramente menores que las de los combustibles vehiculares a gasolina o diesel , según los resultados de una investigación en profundidad sobre los riesgos relativos de incendio de los dos tipos de vehículos conducidos por Battelle para la Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en Carreteras en 2017.

La Asociación Nacional de Protección contra Incendios reportó alrededor de 174,000 incendios de vehículos en los Estados Unidos para 2015.

Desafortunadamente, esta información ha sido eliminada de la  Asociación Nacional de Protección contra Incendios. 

Ahora, estos incendios no se produjeron tan fácilmente como se muestra en Hollywood, pero tampoco los incendios de los Vehículos Eléctricos representados por los medios de comunicación patrocinados por combustibles fósiles. Entonces, ¿dónde están los Vehículos Eléctricos?

Sale a la defensa el mayor fabricante de los Vehículos Eléctricos

Tesla afirma que los autos que funcionan con gasolina tienen aproximadamente 11 veces más probabilidades de incendiarse que un Tesla. Afirman que la mejor comparación es incendios por 1 billón de millas conducidas. 

Hoy en día, Tesla es sin duda el fabricante de los Vehículos Eléctricos más visible en el mercado. 

Recientemente, Tesla logró dos hitos: 500,000 vehículos eléctricos producidos globalmente y un acumulativo de 10 billones de millas.

Según Elon Musk, ha habido cinco incendios por mil millones de millas para Tesla. La mayoría de los incendios de Tesla ocurren después de choques violentos de alta velocidad.

También vale la pena señalar que la cantidad de incendios de Tesla se ha reducido desde que se agregó un revestimiento metálico adicional para proteger la batería.

Por lo tanto, no tenemos datos definitivos. Tenemos un número global de Tesla y algunos números de EE. UU.

También tenemos un desafío de Elon Musk, quien declara que los vehículos Eléctricos 11 a 1 son menos propensos a incendiarse. 

Steven Risser, de Battelle, afirma que es probable que los Vehículos Eléctricos se incendien y que sean más seguros, pero aún así dice que se requieren más datos.

Para Tesla, con 10 mil millones de millas, parece que el tiempo y los datos están siguiendo a su favor. 

Cuando los fabricantes heredados alcanzan un punto en el que sus ganancias dependen de las ventas de los Vehículos Eléctricos, entonces tal vez obtengamos el resto de los datos que los entusiastas de los Vehículos Eléctricos ya sospechan: que esta narrativa ha sido falsa o “noticias falsas” desde el principio.

El vehículo eléctrico y el riesgo de incendios

La leyenda dice que los autos eléctricos son más propensos al fuego que el gas o el diesel. Sin embargo, si este no es el caso, los servicios de rescate deben proceder de manera específica con respecto a estas máquinas, lo que impone un entrenamiento dedicado.

Argumento a favor del detractor de la movilidad eléctrica.

Si los automóviles eléctricos estuvieran particularmente preocupados por los incendios, hoy, después de varios años de desarrollo y comercialización, ¡sería necesario! Por qué ? Porque tales incidentes, que ocurren preferiblemente bajo condiciones extremas de uso, serían altamente publicitados. 

Esmaltarían las diversas manifestaciones reservadas para vehículos eléctricos, pero también la distribución de correo, ya que el Post opera todos los días, incluso en la ola de calor, varios miles de vehículos eléctricos, tanto bicicletas como vehículos comerciales ligeros tipo Renault Kangoo Express. 

La excusa de una nueva tecnología.

A principios del otoño de 2013, un primer Tesla Model S se encendió en los Estados Unidos, después de un choque violento con una barra de metal. 

Curvada y caída de un camión, tuvo que golpear el escudo que protegía la parte inferior del automóvil, dañando el módulo frontal de la batería donde estalló el incendio. 

Una situación muy excepcional que en ese momento había perdido un 10% en la participación de Tesla en 2 sesiones. Y que habrá tenido el efecto de fortalecer aún más la base del automóvil.

Este desafortunado episodio, en el contexto de una tecnología inicial, podría hacer creer por un momento que los autos eléctricos presentan un mayor riesgo de incendio. 

Ahora, la tecnología está instalada, y los millones de millas acumuladas sin daños en los autos eléctricos de todo el mundo demuestran que no es probable que el equipo conectado se incendie por nada. 

En 2013, después del accidente de Seattle, Elon Musk se divirtió calculando que un Modelo S tenía 5 veces menos probabilidades de encenderse que cualquier otro automóvil. 

Este se había enfocado para esto en algunas estadísticas difundidas por el Departamento de Transporte de los EE. UU., Que agregaban 150,000 el número de autos quemados por año, durante aproximadamente 3 billones de millas recorridas, 1 pérdida en promedio por 20 millones de millas.

Sin riesgo 0

Nos gustaría alcanzar este riesgo 0 para incendios de automóviles eléctricos. Este no es el caso. Hay varias razones para que un vehículo se encienda, ya sea eléctrico o no.

¡Recuerde la catástrofe del 24 de marzo de 1999 en el túnel del Mont Blanc, causada por una culata succionada por un sistema de filtración de aire instalado en un camión refrigerado! Más cerca de casa, el accidente en Puisseguin en octubre de 2015, o un camión y un autocar turístico desaparecieron rápidamente en las llamas. 

¿Y qué hay del terreno amigable con el fuego que ofrecen algunos modelos de autos térmicos: arrancadores que continuaron funcionando una vez que el motor arrancó en Peugeot, gotas de gasolina que riegan el silenciador que quema los viejos modelos?.

Citroën, collares en la parte superior del tanque que se agrietan cuando Fiat esparce vapores de combustible en la cabina, el caso de Ferrari Italia 458 y Lamborghini Gallardo respectivamente humo de piezas debido a un problema de pegamento para fijar la protección térmica en los pasos de la rueda trasera.

Una línea de aceite de alta presión que probablemente ceda cerca de los equipos eléctricos. ¡Y estos cortocircuitos debido a la fricción en parte del arnés eléctrico!

Los riesgos comunes VE / VT

Debemos quitar las causas que no son inherentes a la tracción eléctrica que ocasionan incendios en los automóviles conectados. 

Si imponen un tratamiento especial de la situación mediante el alivio, la tecnología integrada en los automóviles eléctricos no es responsable de las reclamaciones.

Así, el vandalismo de las noches de celebración que no escatima en ningún tipo de automóvil y, aún así, los cortocircuitos de los accesorios del arnés eléctrico. 

¿Qué queda como escenarios específicos que podrían conducir al encendido de todo o parte de un automóvil eléctrico? Recargar baterías que provocan un calentamiento anormal de las baterías.

Los cables o el conector de conexión a la red eléctrica; un corto circuito en la cadena de tracción eléctrica.

Particularmente en la red de alto voltaje; falla del sistema de gestión de la batería; un accidente de vehículo que puede afectar los paquetes de baterías, etc.

Un riesgo específico para las baterías de litio.

Las baterías de plomo o níquel y cadmio, instaladas en generaciones anteriores de automóviles eléctricos, no presentan ningún riesgo particular de incendio. 

Si hubo algunas copias de estas máquinas que fueron destruidas por las llamas, los acumuladores no fueron para nada. 

La mayoría de las veces, el origen provino de un cortocircuito, siempre él, en otra parte del tren de fuerza o el parpadeo del cable de carga enchufado a un enchufe doméstico que no es lo suficientemente fuerte o con una extensión no adecuada.

Por otro lado, las células de polímero de iones de litio y de iones de litio requieren precauciones de uso. Su comportamiento puede volverse particularmente peligroso cuando están sujetos a sobrecargas y / o contienen impurezas en el electrolito.

 Se dice que el fuego, que se acompaña de una liberación muy nociva de distintos humos, es difícil de manejar con medios convencionales.

Reduce riesgos

Los fabricantes se esfuerzan por reducir aún más el riesgo de incendio en los autos eléctricos, especialmente sacando las conclusiones apropiadas de las afirmaciones que se han producido.

Aguas arriba, son los fabricantes de baterías los que han mejorado continuamente el BMS (sistema de gestión de la batería) que, integrado durante la fabricación, gestiona la carga / descarga y controla las células de litio. 

Los elementos tienen lugar en cajas de contención, cortafuegos reales, que a menudo se mantienen en un rango de temperatura de funcionamiento ideal.

 

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