La evolución hacia formas alternativas de energía está tomando cuerpo en Kelsterbach, una ciudad cerca de Frankfurt, Alemania, donde Bosch está llevando a cabo un proyecto piloto para almacenar y suministrar energía flexible a un complejo residencial de 180 viviendas que se encuentra actualmente en fase de construcción.
El sistema cuenta con una capacidad instalada de 135 Kwh. En teoría, esto sería suficiente para cubrir las necesidades diarias de energía de 10 hogares de cuatro personas
, asegura el director del proyecto de Bosch, Wolfgang Mollenkopf. El cliente del proyecto es Süwag Erneuerbare Energien GmbH, una empresa que está promoviendo el cambio hacia formas alternativas de energía bajo un concepto propio.
Contribución a una fuente de alimentación descentralizada
El sistema de almacenamiento de energía cumple con uno de los mayores desafíos de las fuentes de alimentación descentralizadas. La unidad de cogeneración y la planta de paneles fotovoltaicos del complejo de viviendas, no siempre generan energía cuando se necesita. Gracias a la batería, la energía extra puede ser almacenada y suministrada más tarde. El nivel más alto posible de autosuficiencia.
«Enka», como se denomina el nuevo complejo de viviendas, se está construyendo en el emplazamiento de una antigua fábrica. La empresa constructora Deutsche Reihenhaus AG está levantando allí 180 viviendas unifamiliares. En una segunda fase se construirá una zona de uso mixto y un parque empresarial.
Una vez que haya sido completado, el complejo debe ser capaz de satisfacer una gran parte de sus propias necesidades energéticas, ya que estará equipado con dos unidades de cogeneración, además de calderas para hacer frente a los picos de demanda, una instalación de paneles fotovoltaicos y sistemas de almacenamiento de calor y de electricidad.
El sistema utilizará la energía generada en el complejo de la mejor manera posible. La unidad de cogeneración suministrará la carga base. Un motor de combustión de gas natural situado dentro de la unidad de cogeneración producirá electricidad con la ayuda de un generador. El calor generado por el motor como resultado de la combustión se utilizará para calentar los edificios y el agua.
Picos y valles de consumo
Dado que por la noche se consume menos energía, el sistema de almacenamiento de Bosch se encargará de almacenar energía y liberarla cuando se necesite, por ejemplo, por la mañana. Es una situación similar a la que se da con la energía solar
, afirma Cordelia Thielitz. El sol proporciona una gran cantidad de energía durante el día, cuando normalmente las familias están fuera del hogar. La batería almacena la energía hasta que se necesite durante la noche
.
En relación a las fuentes de alimentación, Süwag tiene como objetivo hacer que el complejo de edificios sea lo más autosuficiente posible. Cada kWh que no necesite viajar grandes distancias reduce la necesidad de invertir y ampliar la red. También hace que la integración de fuentes de energía renovables en el sistema sea lo más amplia y fácil posible
, asegura la compañía.
Los consumidores dentro del complejo residencial están conectados directamente al sistema de generación de energía. Como resultado de ello, no hay cargos por el transporte de la energía u otros costes similares. Y para los residentes, las tarifas eléctricas son mucho más baratas de lo habitual. La Universidad de Ciencias Aplicadas de Frankfurt está proporcionando apoyo científico al proyecto.
El sistema de almacenamiento de energía de Bosch hace uso de la tecnología de iones de litio. La unidad de almacenamiento, que tiene unos 7 m de ancho, 60 cm de profundidad y 1,8 metros de altura, se encuentra situada en una sala de máquinas. Su capacidad y la electrónica están ajustadas con precisión a las necesidades de la red eléctrica del complejo.
El sistema de almacenamiento proporciona una potencia de 50 kW y puede ser cargado o descargado en el plazo de dos horas. Gracias a su inversor, la potencia eléctrica puede alimentarse y extraerse de la red del cliente.
Sistemas de almacenamiento de energía
Los sistemas de almacenamiento de energía son un elemento clave en el camino hacia formas alternativas de energía, haciendo posible utilizar mejor la energía eólica y solar, cuya disponibilidad puede variar ampliamente. La energía solar puede estar disponible por la noche y la eólica puede ser almacenada hasta que el viento amaina.
Un estudio encargado por Bosch, publicado por el Öko-Institut e.V. de Friburgo, describe acertadamente el almacenamiento de energía como un campo estratégico de la tecnología. Estos sistemas tendrán un papel decisivo en el desarrollo de una infraestructura de suministro de energía descentralizada.
En primer lugar, y lo más importante, es que pueden compensar las fluctuaciones de la energía generada a partir del viento y el sol. Al mismo tiempo, pueden actuar como un almacén para su uso en el caso de fluctuaciones imprevistas. Como resultado de todo ello, los sistemas de almacenamiento de energía hacen que sea más fácil la integración de fuentes de energía renovables en las redes eléctricas existentes. Esto los convierte en una parte importante de las Smart Grids, así como en una alternativa a la expansión de la red. Además, ayudan a armonizar el suministro y la demanda.
Unidades de cogeneración
Las unidades de cogeneración (CHP = Combined Heat and Power) generan electricidad y calor, ya sea a partir de combustibles fósiles o de fuentes de energía renovables. Las unidades CHP utiliza la misma cantidad de energía para duplicar el beneficio. Con las tecnologías convencionales, el calor y la energía son normalmente generadas por separado. Las unidades CHP combinan ambas fuentes, lo que reduce la necesidad de combustible.
Según la agencia gubernamental de energía EnergieAgentur NRW, en un estudio encargado por el estado de Renania del Norte-Westfalia, la agencia gubernamental de energía EnergieAgentur NRW dice: «Su aplicación ofrece un enorme potencial para la protección del clima y la conservación de los recursos naturales.» Si, por ejemplo, utilizamos una unidad CHP para generar calor en una fría noche de invierno, la energía generada al mismo tiempo se puede almacenar en la batería hasta la mañana siguiente.