Las redes de energía modernas dependen de energías renovables que se caracterizan por mayores fluctuaciones tanto en la generación de energía como en el consumo. Para absorber los picos de potencia resultantes y hacer frente a la creciente demanda de energías renovables, las redes energéticas modernas necesitan sistemas de almacenamiento más dinámicos. El desarrollo de un sistema de almacenamiento híbrido eficiente, sostenible y rentable es el objetivo del proyecto de investigación europeo HyFlow, iniciado recientemente.
El reto actual consiste en dimensionar de manera óptima la capacidad y la potencia de los sistemas de almacenamiento de energía y garantizar un suministro de energía seguro, asequible y respetuoso con el medio ambiente. Las combinaciones inteligentes de sistemas de almacenamiento, los denominados sistemas de almacenamiento híbridos, ofrecen una solución para esto, y este es el eje central del desarrollo en el que está trabajando el proyecto HyFlow, en el que trabajarán once socios de Alemania, Italia, España, República Checa, Austria, Portugal y Rusia, bajo la coordinación de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Landshut. HyFlow está siendo financiado por la UE con 4 millones de euros y finalizará en octubre de 2023.
Gran capacidad de almacenamiento y alta potencia
El proyecto HyFlow abordará este reto desarrollando un modelo de un sistema de almacenamiento de energía híbrido que pueda cumplir con altos requisitos de energía y potencia. El proyecto contribuirá así a garantizar la eficacia y estabilidad de las redes eléctricas públicas y privadas en el futuro.
Con este fin, los investigadores pretenden combinar dos sistemas diferentes: una batería de flujo redox de vanadio de alto rendimiento y un supercondensador. «Una batería de flujo redox tiene una gran capacidad de almacenamiento, pero solo se puede cargar y descargar lentamente. El supercondensador, por otro lado, tiene tiempos de carga cortos con baja densidad de energía. La hibridación está destinada a crear un sistema de almacenamiento de energía que combine las ventajas de ambos sistemas: alta capacidad de almacenamiento y alta potencia”, explica el profesor Karl-Heinz Pettinger, director científico del Centro de Tecnología de Energía de la Universidad de Landshut en Ciencias Aplicadas, que coordina el proyecto.
Potente, sostenible y rentable
En el futuro, el sistema de almacenamiento flexible desarrollado podrá equilibrar la potencia y la demanda de energía de manera flexible durante las condiciones críticas de la red, por ejemplo, durante picos de alta carga o generación, ya sea por segundos o días completos. En estas exigentes aplicaciones, la hibridación conduce a sistemas de almacenamiento más eficientes, con una vida útil más larga, así como una mayor adaptabilidad y costos potencialmente más bajos. El nuevo sistema híbrido funciona de la manera más ecológica y sostenible posible al no utilizar recursos críticos. Los investigadores están desarrollando estrategias para reciclar vanadio para baterías de flujo redox.
El uso de componentes optimizados para sistemas híbridos garantiza la seguridad del suministro para los sistemas de redes de energía, con una mayor densidad de corriente, eficiencia y vida útil. Además, un sistema de gestión innovador proporciona un alto nivel de control y adaptabilidad a través de análisis informáticos y algoritmos de control. El proyecto HyFlow apoya así la competitividad de Europa en el sector de las baterías para aplicaciones de almacenamiento estacionario.