Les renovables busquen qui les emmagatzemi

Els costos de generació d’energia solar i eòlica s’han reduït considerablement des de l’any 2010, un 73% i un 23% respectivament, segons l’Agència Internacional de les Energies Renovables (IRENA). Gràcies a aquesta reducció avui dia són plenament competitives sense necessitat de primes. Ara, l’handicap més gran d’aquestes fonts energètiques se centra en el fet que no generen energia d’una manera constant, sinó que la producció depèn de les canviants condicions atmosfèriques, concretament del sol i del vent. 

Tanmateix, per molt que se n’abarateixin els costos, un sistema elèctric amb més presència d’energia solar i eòlica, a hores d’ara, no és sostenible sense un sistema eficient d’emmagatzematge i, al mateix temps, viable econòmicament. Només cal veure el cas d’Alemanya que, degut a un excés de producció energètica, es va veure obligat a pagar els consumidors perquè utilitzessin l’electricitat sobrant. 

“Cada cop és més important trobar una forma eficient d’emmagatzematge davant de l’actual aposta per les renovables”, adverteix Jordi Llorca, membre de l’Institut de Tècniques Energètiques de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC). Quan es trobi una solució a aquest problema, la penetració de les renovables al mix elèctric serà massiva. En aquest sentit, l’evolució dels sistemes d’emmagatzemament o acumulació d’energia elèctrica a gran escala és “una àrea clau per avançar cap a un sistema energètic descarbonitzat”, assenyala, al seu torn, Joan Ramon Morante, professor de l’Institut de Recerca en Energia de Catalunya.

Deixant de banda les centrals hidroelèctriques, que a la nit aprofiten l’energia sobrant del sistema elèctric per bombar aigua, fins fa poc, l’electricitat s’havia de generar en el mateix moment que es consumia perquè no hi havia capacitat suficient per emmagatzemar-la. Actualment, han emergit nous sistemes, cada cop més evolucionats i perfeccionats, com l’acumulació d’energia en bateries, la pila de combustible d’hidrogen o els supercondensadors.

“Les bateries de liti estan més pensades per a mòbils, ordinadors i vehicles elèctrics que no pas per a necessitats estacionàries, ja que l’ús és limitat i la tecnologia, cara”, adverteix Morante. “S’estan investigant en la creació de bateries d’altres elements químics com el sodi o el magnesi”, afegeix l’expert de l’IREC. Les perspectives de futur són positives: el preus de les bateries d’emmagatzematge energètic per a aplicacions estacionàries podria reduir-se un 66% fins a l’any 2030. Alhora, segons un recent estudi d’IRENA, multiplicarien per 17 el mercat de l’emmagatzematge.

L’hidrogen és considerat per alguns una de les alternatives amb més futur ja que compta amb una capacitat d’emmagatzematge gairebé tres vegades superior al gas natural i no genera contaminants, només desprèn aigua en el procés de combustió. Un altre dels avantatges és que “permet acumular energia durant llargs períodes de temps”, indica Jordi Llorca. “El problema sorgeix a l’hora d’emmagatzemar i transportar aquest hidrogen”, adverteix Morante. 

“Una de les opcions més esteses és la pila d’hidrogen, una tecnologia coneguda i utilitzada, però cara”, reconeix Llorca. No obstant això, quan es parla d’hidrogen, l’alternativa que cada cop cobra més notorietat és el power to gas (P2G), explica l’expert de la UPC, que consisteix a injectar l’hidrogen a la xarxa de gas natural. Una fórmula que afegeix una petita part al flux gasós. Una altra opció implica transformar l’hidrogen en un gas sintètic, com si es tractés de metà. “França i Alemanya ja tenen projectes pilot que estan començant a aplicar aquest mètode”, assegura Llorca.

Els supercondensadors o ultracondensadors són dispositius electroquímics amb una densitat d’energia extraordinàriament alta, és a dir, capaços d’emmagatzemar i proporcionar energia de manera molt ràpida. S’utilitzen per cobrir les puntes de demanda de la xarxa elèctrica o per fer front a interrupcions del subministrament de poca durada, entre d’altres aplicacions. Sovint, són un complement de les bateries. El seu principal inconvenient és el preu, que és força més elevat.

Finalment, els experts consultats també parlen d’utilitzar l’energia solar per escalfar un líquid o sals foses. La calor generada que s’hi manté s’aprofita per crear electricitat mitjançant turbines de vapor hores després que s’hagi post el sol. El sistema, però, “només és vàlid per a períodes curts, tot i que a Aràbia Saudita i a d’altres països ja s’està utilitzant”, assegura Llorca.

Les tecnologies d’emmagatzematge esmentades són, en opinió de Joan Ramon Morate i Jordi Llorca, les que tenen més opcions de cara al futur. El temps en ho dirà! 

Endollar la casa al cotxe elèctric (i no a l’inrevés)

El sistema funcionaria així: una llar amb plaques solars fotovoltaiques o un petit molí eòlic emmagatzema l’energia sobrant a la bateria del cotxe elèctric aparcat al garatge. Quan les plaques o l’aerogenerador no produeixen llum, l’energia acumulada a la bateria del vehicle és utilitzada per la casa. D’aquesta manera, s’aconsegueix treure el màxim profit de les tecnologies renovables implantades i, alhora, s’assoleix un doble rendiment del cotxe elèctric. També és una manera de donar una segona vida a les bateries quan la utilitat del vehicle s’ha acabat.

Aquest escenari podria ser més proper del que ens imaginem. Hi ha qui diu que el negoci de Tesla amb els seus espectaculars cotxes elèctrics –que fins i tot van a l’espai– no és més que una cortina de fum per presentar en societat el veritable futur de la companyia: les bateries i l’emmagatzematge d’energia a la llar. D’altres firmes automobilístiques com Nissan, Mercedes-Benz o BMW també participen en la cursa per liderar aquest mercat emergent, però amb un gran potencial.

Arriben les xarxes intel·ligents

L’actual model de distribució elèctric unidireccional és caduc. La implantació d’energies renovables, gràcies a les quals tothom qui ho vulgui pot ser productor d’energia, requereix un nou model basat en les smart grids o xarxes intel·ligents.

Què són exactament? Com funcionen? La Comissió Europea les defineix com a xarxes elèctriques equipades amb sistemes intel·ligents de mesura i monitoratge de la demanda i producció, i sistemes de comunicació bidireccional entre productors, consumidors i gestors de xarxa. És a dir, instal·lacions preparades perquè el consumidor d’energia també pugui injectar electricitat a la xarxa quan tingui producció sobrant.

La implantació de les tecnologies associades a les xarxes intel·ligents porta associats diversos beneficis, des del punt de vista de l’Insitut Català d’Energia (ICAEN):

  • Possibilita la transició cap a un sistema energètic descarbonitzat que facilita la integració al sistema electricitat produïda amb renovables i el desenvolupament de la mobilitat elèctrica.
  • Permet als consumidors millorar el coneixement i la gestió del consum elèctric propi gràcies a comptadors intel·ligents que informen en temps real del preu de l’energia.
  • Millora la gestió de les xarxes elèctriques augmentant-ne la seguretat i la qualitat del subministrament alhora que garanteix menors pèrdues tècniques i menys necessitat d’inversió en el desenvolupament.

Es podria dir que, al capdavall, una smart grid és una xarxa molt més eficient, en la qual els circuits parlen i on es pot controlar el consum.

 

Publicat: 03/04/2018

Etiquetes:energies renovables bateries smart grids consum

Comparteix a
Cap vot de moment

Articles relacionats

El consum de les energies netes està estancat a Catalunya

  • 19/08/2019

La Generalitat admet que Catalunya no consumeix ni la meitat de les energies... Llegir més

L’autoconsum en el mercat elèctric, què hem de saber?

  • 25/03/2019

La indústria sap (pateix) com va canviant el mercat elèctric al llarg dels... Llegir més