La protección del clima, la transición energética, la electrificación y el uso económico de recursos limitados solo pueden lograrse a nivel técnico con soluciones holísticas. ¿Qué conclusiones extraen los fabricantes de componentes tradicionales de esta afirmación? Phoenix Contact amplía su gama de productos en el sentido de sistemas flexibles y soluciones preparadas, especialmente en el contexto de la sostenibilidad y la protección del clima. El área de aplicación de los sistemas de almacenamiento de energía eléctrica muestra por qué el campo de visión más amplio es tan importante. El Dr. Rüdiger Meyer explica por qué estos sistemas de almacenamiento son tan importantes para la transición energética.
¿Por qué una sociedad que quiere cubrir el 100 por ciento de sus necesidades de energía eléctrica a partir de fuentes de energía renovables necesita sistemas de almacenamiento de energía?
La importancia de los sistemas de almacenamiento a escala industrial se ilustra con el ejemplo de los parques eólicos y los sistemas fotovoltaicos a gran escala. Cuando sopla una brisa fresca, todos los operadores de turbinas eólicas están contentos con los rendimientos que cosechan con la fuerza del viento. Si no hay viento, ya nada gira, aunque siga siendo necesario el uso de energía eléctrica. Lo mismo ocurre con la energía fotovoltaica sin sol. Aquí es precisamente donde las fuentes de energía renovable se ven afectadas por la volatilidad.
La combinación con un sistema de almacenamiento de baterías comienza aquí mismo y garantiza que estas fluctuaciones en la generación y la demanda puedan suavizarse. La mejora de los parques eólicos con sistemas de almacenamiento de energía convierte las plantas de generación de energía renovable en plantas de energía híbrida renovable, es decir, generación y almacenamiento de energía en un solo lugar. Rüdiger Meyer: «En este contexto, los sistemas de almacenamiento en baterías son una alternativa muy útil a la sustitución de las centrales eléctricas de carga máxima, especialmente porque los sistemas de almacenamiento en baterías no tienen que reforzarse primero. Más bien, pueden proporcionar su energía en milisegundos».
Rüdiger Meyer sabe de lo que habla cuando quiere mejorar aún más el potencial de las plantas de generación de energía renovable a partir del viento y el sol con la ayuda de sistemas de almacenamiento de baterías. Después de completar sus estudios en la Universidad RWTH de Aquisgrán, el doctor en ingeniería eléctrica escribió su tesis doctoral sobre las células solares. Después de ocupar puestos científicos en la Universidad de Hannover y en el Instituto de Investigación de Energía Solar (IFSH) en Ohr, cerca de Hamelin, se mantuvo fiel a los «regenerativos» en su posterior carrera profesional, desde Stiebel Eltron hasta Phoenix Contact. En el medio, hubo una estancia en la industria de suministros para automóviles. «Fue entonces cuando conocí las baterías con más profundidad, y su potencial para hacer que la electricidad sea duradera».
Almacenamiento de baterías para la All Electric Society
En la actualidad, Rüdiger Meyer también está trabajando para poder producir sistemas de almacenamiento de baterías de forma mucho más sostenible con la ayuda de la tecnología de conexión eléctrica. También se aplica lo siguiente: repare las baterías en lugar de desecharlas. En lugar de soldar firmemente las celdas individuales de un sistema de almacenamiento con sus polos positivo y negativo, por ejemplo, se requieren conexiones desmontables. «Esto hace que el reciclaje sea mucho más fácil y también despeja el camino para que las células defectuosas se reemplacen de manera específica para poder reparar un sistema de almacenamiento de manera efectiva y respetuosa con el medio ambiente», dice Rüdiger Meyer. «Si las celdas de las baterías están soldadas entre sí, solo puedo separarlas entre sí si las destruyo».
Como regla general, no habrá All Electric Society sin baterías. Al fin y al cabo, son ellos los que hacen posible el acoplamiento sectorial. Esto también se aplica a la producción de hidrógeno a partir de fuentes renovables. Los electrolizadores también necesitan un suministro de energía fiable y uniforme. Y si el sol y el viento no están disponibles en este momento, «entonces las baterías son las más adecuadas para esto, ya que esta tecnología realiza un trabajo de puente a corto plazo y funciona de manera económica y eficiente». Meyer ve el uso del hidrógeno más en áreas de aplicación que son difíciles o poco económicas de equipar con baterías, por ejemplo, rutas logísticas a largas distancias o transporte pesado
Los sistemas de almacenamiento de baterías también proporcionan servicios valiosos durante los picos de carga. Es decir, cuando los procesos que consumen mucha energía comienzan al mismo tiempo y varias máquinas comienzan a funcionar al mismo tiempo. En este caso, los sistemas de almacenamiento de baterías se pueden utilizar en la gestión de la carga y compensar los picos. «Afeitado de picos» es el nombre de este procedimiento, que en la práctica tiene dos ventajas. Por un lado, la calidad de la red mejora y, por otro lado, los consumidores ahorran dinero porque los picos de carga pueden resultar realmente caros después de unos minutos. Este problema bien conocido será aún más importante en el curso de la transición energética con una participación cada vez mayor de la electromovilidad. Las estaciones de carga rápida, en particular, necesitan sistemas de almacenamiento de baterías para poder aprovechar toda la gama de energía. Todo se vuelve realmente redondo cuando también se integra el sistema fotovoltaico en el techo de los edificios de la fábrica.
