La primera instalación de almacenamiento de energía de aire líquido comenzará a funcionar tras ser ignorada 50 años

La primera instalación de almacenamiento de energía de aire líquido con baterías que dependen del aire comenzará a funcionar en 2026. Competirá con las baterías de litio a escala de red y la energía hidroeléctrica de bombeo, con el objetivo de almacenar energía limpia y reducir la necesidad de recurrir a la energía de combustibles fósiles.

En el noroeste de Inglaterra, cerca de Carrington, se está construyendo la primera de estas instalaciones a escala comercial del mundo. En este complejo habrá varios grandes tanques de almacenamiento llenos de aire comprimido, enfriado hasta convertirse en líquido, que almacenarán el excedente de energía renovable para satisfacer la demanda cuando ésta supere la oferta.

Sus desarrolladores, Highview Power, confían que el almacenamiento de energía en aire líquido facilitará la sustitución de combustibles fósiles por energías renovables limpias a pesar de que actualmente es una tecnología cara.

La intermitencia del suministro es un gran problema

Las centrales eléctricas que queman combustibles fósiles, como el carbón y el gas, se pueden encender y apagar prácticamente a voluntad, ofreciendo un suministro predecible de electricidad que se adapta a la demanda.

La energía de fuentes renovables es intermitente, y a veces no se genera suficiente electricidad con riesgo de cortes en el suministro. En otras ocasiones hay exceso de la misma, por ejemplo en días muy ventosos, que puede llegar a dañar la red eléctrica.

En gran parte, la solución depende del poder de almacenamiento del excedente de energía para que se pueda liberar cuando se necesite, ayudando a garantizar el suministro y minimizar el riesgo de daños en la red.

Los métodos de almacenamiento de energía existentes son la energía hidroeléctrica de bombeo, donde se usa el excedente de electricidad para bombear agua cuesta arriba y almacenarla tras una presa, que después cuando se necesita energía, se deja fluir a través de turbinas generando electricidad, así como el sistema de almacenamiento más reciente en baterías a gran escala.

Una solución de almacenamiento diferente

La idea básica de almacenar energía en aire líquido existe desde 1977, pero no ha recibido casi atención hasta este siglo. Es una tecnología relativamente novedosa que funciona en tres etapas.

1. Se aspira aire del entorno y se purifica.
2. El aire se comprime repetidamente hasta alcanzar una presión muy alta.
3. El aire se enfría hasta su licuefacción mediante un intercambiador de calor multicorriente con múltiples canales y tubos que transportan sustancias a diferentes temperaturas, permitiendo la transferencia de calor entre ellos de forma controlada.

Cuando la red necesita energía adicional se utiliza el aire líquido, se bombea desde el almacenamiento y se evapora, convirtiéndose de nuevo en gas que se utiliza para impulsar turbinas, generando electricidad para la red. Después, el aire se libera de nuevo a la atmósfera.

La planta de Carrington podrá almacenar 300 megavatios-hora de electricidad, suficientes para cubrir un déficit de suministro eléctrico breve de hasta 480.000 hogares. Entrará en funcionamiento en dos etapas: la turbina lo hará en agosto de 2026 y aunque no generará electricidad, contribuirá a estabilizar la red eléctrica; y el sistema de almacenamiento de aire líquido en 2027.

Un último punto a favor del almacenamiento de energía con aire líquido es su bajo coste. En el caso del aire líquido, el coste nivelado de almacenamiento puede ser de tan solo 45 dólares por megavatio-hora, en comparación con los 120 dólares de la hidroeléctrica de bombeo y los 175 dólares de las baterías de iones de litio.

Su futuro y viabilidad

Aunque el almacenamiento de energía es una tecnología esencial, su viabilidad económica es compleja. En países donde no cuentan con suficientes energías renovables en la red eléctrica como para aumentar la volatilidad de los precios, estas instalaciones de almacenamiento no podrán generar muchos ingresos durante sus primeros años de vida.

Una adopción más rápida de energías renovables aumentaría la volatilidad de los precios de la energía, lo que haría que este almacenamiento de energía fuera más viable económicamente. Así, los gobiernos podrían apoyar la tecnología subvencionando los costos iniciales de capital para instalar los sistemas de almacenamiento como estrategia para lograr la viabilidad económica a corto plazo.

A pesar de ello, Highview Power tiene dos plantas más planificadas en Reino Unido, además de otras en Japón y Australia. Estas serán mucho más grandes: mientras que la planta de Carrington almacenará 300 MWh, la escocesa será casi diez veces mayor, con una capacidad de 2,5 GWh.

Se prevé que las redes eléctricas se basen en una combinación de tecnologías de almacenamiento. La energía hidroeléctrica de bombeo es extremadamente eficaz y funciona durante décadas, pero depende de la ubicación, ya que requiere suministro de agua.

Por otra parte, las baterías son altamente eficientes y pueden instalarse en cualquier lugar, pero deben reemplazarse después de unos 10 años. El aire líquido tiene la ventaja de poder almacenar energía durante más tiempo que las baterías, con pérdidas mínimas.