El almacenamiento de energía de la batería es una tecnología fundamental para reducir nuestra dependencia de combustibles fósiles y construir un futuro con bajo contenido de carbono. La generación de energía renovable es fundamentalmente diferente de la generación de energía tradicional de combustibles fósiles, ya que en aplicaciones renovables, la energía no se puede producir a pedido. El carbón puede quemarse siempre que se necesite energía: El viento y la energía solar dependen de que el sople y el sol brille. La energía solar presenta un problema particular, ya que no se puede producir durante el tiempo de demanda máxima de energía: por la noche.
Esta diferencia crítica impulsa la necesidad de almacenamiento de energía de la batería. Los sistemas de almacenamiento de energía de la batería son dispositivos electromecánicos que almacenan energía en las baterías para su uso a una velocidad y un tiempo prescritos. Este desacopla el tiempo de generación del tiempo de uso y permite que se entregue energía cuando los consumidores lo necesitan. Los sistemas de almacenamiento de energía son fundamentales para lograr objetivos de energía limpia, ya que proporcionan una mejor utilización de recursos renovables, a la vez que mejoran la confiabilidad de la red y la estabilidad de los precios.
Además de las aplicaciones en la red, el almacenamiento de energía también se utiliza en aplicaciones comerciales e industriales para mejorar la confiabilidad de la disponibilidad de energía y reducir los costos mediante el uso de energía almacenada durante los momentos en que la energía de la red es particularmente costosa. Los hogares residenciales o las comunidades pequeñas también pueden utilizar el almacenamiento de energía para lograr una mejor independencia energética y sustentabilidad ambiental mediante la conexión de sistemas de almacenamiento de energía a recursos energéticos distribuidos, como la luz solar en la azotea.
nVent ofrece una variedad de soluciones que ofrecen a los clientes los medios para mejorar el desempeño, la seguridad y la confiabilidad de los sistemas de almacenamiento de energía. Nuestras soluciones de conexión a tierra, unión, conexión de alimentación y gabinetes ayudan a nuestros clientes de almacenamiento de energía a formar conexiones seguras entre bastidores de batería, convertidores de energía e inversores, y a proteger esos sistemas de posibles interrupciones. Nuestros conductores de energía de bajo voltaje y soluciones de enfriamiento también agregan resistencia y aumentan la flexibilidad de diseño en los sistemas de almacenamiento de energía, lo que permite a los ingenieros reducir la huella de las instalaciones de almacenamiento de energía.
¿Por qué los sistemas de almacenamiento de energía necesitan reducir la huella?
La Agencia Internacional de Energía Renovable estima que el 90 % de la electricidad del mundo puede provenir de energías renovables para el 2050. Esto requerirá un aumento masivo en la generación de energía renovable. Incluso con el desarrollo de tecnologías renovables más eficientes en cuanto al espacio, la huella física de la generación de energía renovable deberá aumentar drásticamente para alcanzar metas de energía limpia. La reducción de la huella de las instalaciones de almacenamiento de energía permite utilizar más espacio para generar energía en lugar de almacenarla.
La reducción de la huella es también importante para aplicaciones como la carga de vehículos eléctricos. A medida que los vehículos eléctricos se vuelven más comunes en las carreteras del mundo, construir la infraestructura para apoyarlos se ha convertido en una prioridad importante. Con más automóviles aprovechando las estaciones de carga, los ingenieros que trabajan en el desarrollo de la infraestructura de vehículos eléctricos pueden no encontrar suficiente espacio físico para satisfacer la demanda sin sistemas de almacenamiento de energía de batería más pequeñas. Asimismo, es posible que las aplicaciones comerciales y residenciales no puedan cambiar los diseños de los edificios para albergar grandes sistemas de almacenamiento de energía a medida que se construyen sistemas de almacenamiento de energía y energías renovables en el sitio.
Consideraciones de diseño y tecnología para la reducción de la huella
Por todas estas razones, es importante reducir la huella de las instalaciones de almacenamiento de energía. Incluso con los avances en tecnología que han reducido el tamaño de las baterías en sí mismas, las instalaciones de almacenamiento de energía en baterías necesitan la infraestructura adecuada para soportar el uso de muchas baterías en estrecha proximidad. La mejor manera de reducir la huella en el almacenamiento de energía es reducir tanto como sea posible el espacio que se utiliza para cualquier otra cosa que no sea las baterías.
Uno de los problemas con las baterías que se colocan muy cerca entre sí es el calor que generan. La experiencia de nVent con enfriamiento líquido para los centros de datos nos posiciona bien para proporcionar soluciones a este desafío. El enfriamiento de líquidos es más eficiente que el enfriamiento por aire, ya que el líquido tiene una mayor capacidad de transferencia de calor y puede acercarse a una fuente de calor que al aire. Habrá muchas oportunidades para implementar el enfriamiento de líquidos en aplicaciones de almacenamiento de energía para administrar las cargas de calor generadas por el aumento de la densidad de potencia.
El enfriamiento de líquidos funciona en aplicaciones de almacenamiento de energía mediante el uso de un enfriador para bombear líquido enfriado a través del sistema en un circuito cerrado, con control de precisión que ajusta la temperatura del líquido y los caudales para maximizar la eficiencia. Al aumentar la capacidad de enfriamiento de los sistemas de almacenamiento de energía con refrigeración por líquido, los fabricantes de módulos de baterías pueden instalar más baterías más cerca y aumentar la capacidad de energía de sus instalaciones sin aumentar el tamaño.
Incluso con las baterías adecuadamente enfriadas, aún necesitan estar conectadas entre sí y a la red o a otra aplicación que estén alimentando. Las soluciones tradicionales de cables, si bien son apropiadas en algunas aplicaciones, pueden ser difíciles de usar cuando la reducción del tamaño es una preocupación principal porque a menudo no tienen un radio de curvatura seguro lo suficientemente alto como para permitir giros cerrados en espacios pequeños. En estas situaciones, los conductores flexibles, como las barras colectoras flexibles y las trenzas de nVent de la marca nVent ILSCO, pueden ofrecer una mejor flexibilidad de diseño debido a los requisitos reducidos de sección transversal y de radio de curvatura. Estas soluciones también pueden ser prefabricadas para ahorrar tiempo y mano de obra en los sitios de trabajo.
¿Qué sigue?
La demanda de almacenamiento de energía seguirá creciendo a medida que las inversiones gubernamentales en infraestructura aumenten en todo el mundo, las microrredes se vuelven más comunes y los vehículos eléctricos ven una adopción generalizada. La reducción de la huella de los sistemas de almacenamiento de energía será un desafío para los fabricantes de módulos de batería, empresas de energía, edificios comerciales y mucho más. Si piensa en estos desafíos y desarrolla tecnología para reducir la huella ahora, ayudará a las empresas de almacenamiento de energía a adelantarse a competencia. Reexaminar las conexiones de alimentación y el enfoque de refrigeración es un excelente punto de partida.