Desde finales del siglo XIX, las redes eléctricas han estado conectadas a los proveedores de electricidad con los ciudadanos de todo Estados Unidos. Durante varias décadas, estas redes se consideraron, con razón, una hazaña de la ingeniería del mundo moderno. Fueron diseñados para permitir que la electricidad fluya de las masivas centrales eléctricas a través de una red, lo que permite a las personas encender de forma instantánea los electrodomésticos.
Y mientras estas redes aún se están utilizando, necesitan
ser actualizadas para satisfacer las necesidades que vienen con una mayor
demanda de energía renovable. Los desafíos para migrar la red eléctrica de los
Estados Unidos a la energía verde son enormes. Por ejemplo, la red actual y la
fecha está diseñada para entregar electricidad en una dirección: desde la
planta de energía hasta el hogar de una persona. En lugar de almacenar
electricidad, las plantas generan y envían a través de las líneas de
transmisión y distribución.
Un fabricante japonés de turbinas de gas y un propietario
estadounidense de cavernas de sal se han unido al esfuerzo por desarrollar lo
que sería uno de los proyectos de almacenamiento de energía más grandes del
mundo, basándose en el hidrógeno y el aire comprimido que se almacena en el
subsuelo. El proyecto de almacenamiento avanzado de energía limpia de un
gigawatts, programado para ser construido en el condado de Millard, Utah,
dependería de una combinación de cuatro diferentes tecnologías: hidrógeno, aire
comprimido, baterías de flujo y cierto
tipo de celda de combustible.
Mitsubishi Hitachi Power Systems de Tokio ha desarrollado
una tecnología de turbina de gas que genera electricidad a partir de la mezcla
de gas natural e hidrógeno, y está trabajando en turbinas que funcionan
completamente con hidrógeno. Su socio en el proyecto, Magnum Development, opera
minas de sal en el oeste de Estados Unidos, que almacenan líquidos de gas
natural, como propano y butano . Pero ha estado explorando formas de usar las
cavernas para almacenar hidrógeno o energía en forma de aire comprimido.
Algunos observadores de la energía plantearon preguntas
sobre la viabilidad del proyecto, dada la economía actual de estas tecnologías,
ninguna de las cuales se usa ampliamente como opción de almacenamiento en la
red. También no están identificados los clientes, ni a las fuentes de financiamiento
público o privado, declarando solo que "se invitará a participar a socios
estratégicos y financieros adicionales" en las próximas semanas y meses.
La promesa de largo plazo: encontrar formas de agregar
grandes cantidades de almacenamiento de energía barata a las redes eléctricas
es crucial si las fuentes renovables limpias pero erráticas como el viento y la
solar producen una parte creciente de la generación total. Pero el
almacenamiento está limitado hoy en día por los altos precios y la duración
limitada de las baterías, y por las limitaciones geológicas y ambientales en
opciones más baratas como la hidroeléctrica reversible.
Un número creciente de investigadores cree que el
hidrógeno podría desempeñar un papel importante en el almacenamiento de energía
a escala de la red. La esperanza es que la electricidad renovable excedente
barata se pueda utilizar para impulsar un proceso de "electrólisis"
que divide el agua en oxígeno e hidrógeno. Pero actualmente, los
electrolizadores son bastante caros y el hidrógeno puede ser difícil de
transportar entre otros desafíos.
El exceso de generación eólica y solar también podría
usarse para comprimir el aire en cavernas subterráneas. Puede, a su vez,
liberarse según sea necesario para generar electricidad. Solo se han
desarrollado un puñado de operaciones de este tipo, ya que son proyectos de
capital intensivo que solo se pueden construir donde existen cavernas vacías
con el tipo correcto de geología. Es probable que la necesidad de tales
herramientas sea más apremiante, y la economía más prometedora, a medida que
aumenten los niveles de energía renovable y que los mandatos de energía limpia
se vuelvan más estrictos.
Magnum también fue socio en un proyecto de 8 billones de
dólares propuesto en 2014 para enviar generación eólica de Wyoming a California
, confiando en el almacenamiento en las cavernas de sal de Utah en el camino.
Pero ese proyecto está "en espera" porque no ha asegurado a un
cliente, según el sitio web del socio Duke American Transmission .
Paul Browning, director ejecutivo en las Américas de
MHPS, que es un joint venture entre Mitsubishi Heavy Industries y Hitachi, dijo
que el proyecto sería la instalación de almacenamiento de energía más grande
del mundo diseñada para administrar la variabilidad de las fuentes de energía
renovables. "Estamos haciendo algo que es de importancia
fundamental", dijo. "Todavía tenemos trabajo que hacer, pero estamos
muy emocionados".
El tamaño de la caverna de Utah, que tiene
aproximadamente una milla de profundidad y tres millas de ancho, hizo que la
capacidad de almacenamiento del sitio fuera efectivamente ilimitada, dijo
Browning. Las condiciones del mercado en área con una participación creciente
de la generación renovable en la red han creado condiciones favorables para el
almacenamiento de energía. En momentos en que las fuentes de alimentación son
altas, en la mitad del día para la energía solar o a menudo en la noche para la
energía eólica, y la demanda es relativamente baja, los precios de la
electricidad pueden caer por debajo de cero y algunos generadores pueden verse
obligados a apagar su producción. La economía de la planta de ACES dependerá
del uso de esa electricidad sin costo para llenar sus instalaciones de
almacenamiento.
Notas: