¿Qué papel desempeñarán las baterías en la electricidad del futuro?
La era de los combustibles fósiles llegará pronto a su fin. Las energías renovables son necesarias para lograr la transición energética. Sin embargo, éstas no siempre están disponibles cuando se necesitan. En una entrevista, los expertos en tecnología de almacenamiento Prof. Martin Winter, de la Universidad de Münster, y Dirk-Uwe Sauer, de la Universidad RWTH de Aquisgrán, explican cómo será el futuro del suministro eléctrico y cuál puede ser la contribución de las baterías.
ntv: ¿Qué pueden aportar las baterías a la transición energética y cuáles son los mayores retos?
Martin Winter: Hay que dejar claro que nuestra red necesita una renovación desde hace muchos años. Hemos invertido demasiado poco en ella. Si ahora aumentamos la movilidad eléctrica con coches eléctricos, bombas de calor y todos los electrodomésticos electrónicos, pueden producirse cuellos de botella, sobre todo a nivel local. Tenemos que ampliar la red eléctrica, hacerla más inteligente y construir una infraestructura de recarga al mismo tiempo. Por tanto, necesitamos una red inteligente que, en el mejor de los casos, pueda controlarse en tiempo real.
Dirk-Uwe Sauer: Los sistemas de almacenamiento son una infraestructura, igual que las redes eléctricas. La necesidad de almacenamiento depende de muchos factores. En cualquier caso, el uso de sistemas de almacenamiento tiene que ver, por un lado, con aumentar la eficiencia económica del suministro energético y, por otro, con garantizar la fiabilidad del mismo. Así que no se trata de "tanta como sea posible", sino de la cantidad adecuada para un funcionamiento económico.
¿Qué baterías hay disponibles?
Las de invierno: Actualmente, la tecnología de iones de litio es imbatible. La principal ventaja de esta batería es su eficiencia. Tiene un grado de eficiencia muy alto. La batería libera más del 90% de la energía almacenada. También es escalable, de pequeña a grande. La escala va desde una pequeña batería de teléfono móvil o de reloj de pulsera hasta una enorme central eléctrica de almacenamiento.
¿Qué alternativas existen?
El invierno: Los principales candidatos son la tecnología de litio-metal y las baterías de iones de sodio. La batería de litio-metal es una tecnología antigua que antes no era suficientemente segura. Ahora se cree que es controlable, como una batería de estado sólido. Se sustituye el electrolito líquido. La ventaja es la alta densidad energética, lo que significa que estas baterías tienen una mayor capacidad para el mismo tamaño y peso. Mientras tanto, desde China se está promocionando mucho la batería de iones de sodio. La ventaja es que el sodio está más disponible que el litio. También se ven ventajas en los costes. Así que, en realidad, no estamos en una mala posición con las tecnologías de almacenamiento.
¿Con qué rapidez pueden instalarse los sistemas de baterías?
Sauer: Bastante rápido. Estamos preparados tecnológicamente. No tenemos ningún problema para crear los requisitos de almacenamiento necesarios y el espacio tampoco es un problema. Tomemos como ejemplo la mayor central de bombeo alemana, en Goldisthal: si dejáramos salir el agua del Obersee y llenáramos el volumen del lago con baterías de iones de litio, la capacidad de estas baterías sería fácilmente 300 veces superior a la que se realiza actualmente utilizando agua. Además, el uso de sistemas de almacenamiento también puede amortiguar cuellos de botella en la red local o picos de carga en fábricas, por ejemplo.
¿Y los yacimientos de litio?
En invierno: Hay grandes yacimientos de litio, también en Alemania. La cuestión es si queremos explotarlos. La extracción de litio en la cuenca del Rin o en los Montes Metálicos nos daría litio suficiente para los próximos 50 años.
Se acabó la vía de sentido único del proveedor al cliente: ¿Cómo canalizaremos la electricidad en el futuro?
En invierno: Nuestro sistema energético pide a gritos un uso descentralizado. En el mejor de los casos, necesitamos consumir o almacenar la electricidad allí donde se genera. Así que no sólo conectamos nuestro coche a la red para cargarlo, sino que también volvemos a descargar la batería. La estación de carga es mi contacto con el proveedor de electricidad a través de un sistema de gestión de la batería. Pueden recoger mi electricidad por la noche, pero garantizar que por la mañana he cargado la batería lo suficiente para ir a trabajar. Por supuesto, eso requiere más planificación. Pero en realidad ayuda a que la batería dure más. Cuidas la batería cargándola y descargándola de forma controlada y así puedes prolongar su vida útil. Quizá entonces tengamos grandes instalaciones que almacenen temporalmente energía renovable. Estoy pensando en una especie de gasolinera donde los vehículos recogen electricidad que se almacena temporalmente allí.
Sauer: Hoy en día, los vehículos eléctricos en Alemania ya tienen el doble de capacidad de almacenamiento en baterías de la que hemos acumulado en centrales de bombeo en más de cien años. La creciente digitalización del sistema energético creará aquí cada vez más oportunidades. El control inteligente de la carga de los vehículos eléctricos, la recuperación de energía de los vehículos y el control de los sistemas de calefacción sólo con almacenamiento térmico crearán enormes capacidades que podrán cubrir los problemas en un día. Además, el uso de estas flexibilidades resulta mucho más económico que la construcción de nuevas instalaciones de almacenamiento.
¿Por qué podrían desempeñar un papel tan importante las baterías de los coches?
Sauer: Cuando se utiliza una batería de un vehículo eléctrico, los costes de inversión ya se han realizado y, si se utilizan de forma inteligente, las baterías de los vehículos no envejecerán mucho más que sin este uso. Por tanto, al principio sólo hay que cubrir los costes de funcionamiento.
¿Qué papel debe desempeñar el Estado en la transición energética?
El invierno: Tenemos que adaptar la libertad del mercado de la electricidad. Sobre todo hay que controlar permanentemente las redes y, por tanto, su estabilidad. Considero que ésta es una tarea del Gobierno. No es buena idea considerar el suministro de energía eléctrica y la electromovilidad únicamente desde una perspectiva económica. Por supuesto, es muy cómodo seguir quemando combustibles fósiles si podemos obtener simplemente gas de todo el mundo. Pero tenemos que hacer un cambio. Los políticos tienen que llevar a la gente con ellos paso a paso, tienen que formular objetivos tangibles y pensar siempre en lo que es factible. Es mejor decirle a la gente lo que es factible mañana que pintarle un escenario utópico en un futuro lejano.
Sauer: En la segunda quincena de enero de 2023, teníamos una oscuridad casi perfecta. Si triplicamos la proporción de energía eólica y solar, seguirá sin ser suficiente para cubrir la demanda de electricidad en este periodo. Para ello será necesario el almacenamiento a largo plazo. El almacenamiento a largo plazo sólo se necesita en su totalidad quizá una vez al año. Así que hay muy pocas oportunidades de refinanciar los costes de inversión.
Oliver Scheel habló con Martin Winter y Dirk-Uwe Sauer
Fuente: www.ntv.de
