La necesidad de almacenamiento de energía de larga duración, que ayude a llenar los vacíos más prolongados cuando la energía eólica y solar no producen suficiente electricidad para satisfacer la demanda, es más clara que nunca. Varias tecnologías podrían ayudar a satisfacer esta necesidad.
Pero ¿qué enfoques podrían ser viables a escala comercial?
Hydrostor, con sede en Toronto, es una de las empresas que desarrolla almacenamiento de energía de larga duración que ha ido más allá de la escala de laboratorio y ahora se centra en construir cosas grandes. La empresa fabrica sistemas que almacenan energía bajo tierra en forma de aire comprimido, que puede liberarse para producir electricidad durante ocho horas o más.
Hablé con Curtis VanWalleghem, director ejecutivo y cofundador de Hydrostor, para obtener información actualizada sobre lo cerca que está de iniciar la construcción de grandes plantas en Australia y California y saber cómo defiende su empresa.
Destaca la sencillez de su producto.
‘Es un sistema muy simple que sólo utiliza un agujero en la roca [más] aire y agua’, dijo. ‘Y además, todos los equipos provienen de la industria del petróleo y el gas, por lo que no se necesita nueva fabricación ni nada por el estilo’.
Algunos antecedentes sobre por qué es importante el almacenamiento de larga duración: la red del futuro cercano requerirá una combinación de recursos de almacenamiento de energía para llenar los vacíos cuando haya pausas en la generación a partir de energía eólica y solar. La mayoría de los sistemas de baterías de iones de litio funcionan durante un máximo de cuatro horas. Los planificadores del sistema energético han dicho que la red también necesitará opciones de almacenamiento que puedan funcionar durante seis, ocho y 12 horas, y algunas que duren hasta un día o más.
El Departamento de Energía ha identificado la necesidad de almacenamiento de larga duración como una parte esencial para descarbonizar completamente el sistema eléctrico, y en 2021 se fijó el objetivo de que la investigación, el desarrollo y la inversión ayudarían a reducir los costos de las tecnologías en un 90 por ciento en una década.
Una variedad de empresas y tecnologías compiten por una porción del mercado. Esto incluye varios tipos de baterías de larga duración y algunos recursos que existen desde hace algún tiempo, como el almacenamiento hidroeléctrico por bombeo en represas hidroeléctricas.
El primer gran proyecto de Hydrostor que entrará en funcionamiento probablemente será el Centro de Almacenamiento de Energía de Silver City en Australia, que tendrá la capacidad de descargar 200 megavatios durante hasta ocho horas. La construcción debería comenzar a finales de 2024 y la planta debería estar en funcionamiento a mediados de 2027, dijo VanWalleghem.
El próximo proyecto sería el Willow Rock Energy Storage Center, ubicado cerca de Rosamond en el condado de Kern, California, con una capacidad de 500 megavatios y capacidad de funcionar a ese nivel durante ocho horas. Hydrostor pretende comenzar la construcción a finales del próximo año y tenerla en funcionamiento antes de 2030. Pero antes de eso, la compañía necesita obtener un permiso de la Comisión de Energía de California, un proceso que se reanudó después de una breve pausa.
A diferencia de otras empresas de almacenamiento de larga duración, Hydrostor ha demostrado su tecnología. La compañía opera desde 2019 una pequeña planta de 1,75 megavatios en Goderich, Ontario, que puede funcionar durante unas seis horas seguidas. El almacenamiento de aire comprimido existía antes que Hydrostor; las plantas en Alemania y Alabama existen desde hace décadas y utilizan variaciones de este enfoque.
El sistema de Hydrostor utiliza un compresor de aire de gran tamaño que idealmente funcionaría con electricidad renovable. El sistema extrae aire del ambiente, lo comprime y lo mueve a través de una tubería hacia una caverna a más de 300 metros bajo tierra. El proceso de comprimir el aire produce calor y el sistema extrae calor del aire y lo almacena en la superficie para su reutilización. A medida que el aire pasa bajo tierra, desplaza el agua de la caverna por un pozo hasta un depósito.
Cuando llega el momento de descargar energía, el sistema libera agua en la caverna, forzando el aire a subir a la superficie. Luego, el aire se mezcla con el calor que la planta almacenó cuando se comprimía el aire, y este aire caliente y denso pasa a través de una turbina para generar electricidad.
La viabilidad a largo plazo de la tecnología estará estrechamente ligada a cómo se compara su costo con otros tipos de almacenamiento de larga duración. La planta de California tiene un costo proyectado de alrededor de 1.500 millones de dólares, lo que la haría competitiva con la energía hidráulica de bombeo y otras opciones disponibles. Los usuarios de los servicios de la planta incluirían a Central Coast Community Energy, un proveedor de energía sin fines de lucro con sede en Monterey.
VanWalleghem dijo que hay margen para reducir los costos a medida que la empresa gane experiencia en estas primeras plantas. Los sistemas de almacenamiento tienen una vida útil proyectada de unos 50 años, lo cual es un dato importante al compararlos con los sistemas de baterías, que tienen vidas mucho más cortas, dijo.
Yiyi Zhou, analista de BloombergNEF, dijo que Hydrostor es una de las aproximadamente 100 empresas que se centran, al menos en parte, en el desarrollo de almacenamiento de energía de larga duración.
Hydrostor se destaca, dijo, porque su tecnología es “relativamente madura” y la empresa también ha sido una de las más exitosas en el sector a la hora de recaudar dinero de inversores.
BloombergNEF informó un total global de 1,4 gigavatios y 8,2 gigavatios-hora de almacenamiento de energía de larga duración hasta septiembre pasado, excluyendo la energía hidroeléctrica de bombeo. La duración media, que se puede calcular dividiendo los gigavatios-hora entre los gigavatios, fue de 5,9 horas.
En perspectiva, los dos proyectos Hydrostor que se están desarrollando tienen una capacidad combinada de 0,9 gigavatios, más de la mitad del total mundial actualmente en línea.
Para este año y el próximo, las tecnologías de almacenamiento de larga duración que probablemente verán la adopción más rápida son el almacenamiento de aire comprimido y las baterías de flujo, según BloombergNEF. (Escribí una explicación sobre las baterías de flujo en 2022).
Me resulta difícil abarcar esta parte de la economía de energía limpia debido a la gran brecha entre lo que se ha desarrollado y lo que se encuentra en alguna etapa de planificación. Hay muchas oportunidades para que los proyectos fracasen y mueran en el camino.
Con esto en mente, estaré atento para ver si Hydrostor puede comenzar la construcción a tiempo en Australia y si puede atravesar el proceso de aprobación regulatoria para la planta en California.
El proyecto de California ha pasado por grandes cambios. En un momento, Hydrostor tuvo dos propuestas en el estado, pero abandonó una debido a desafíos en el proceso de obtención de permisos, incluidos algunos problemas con la construcción en un lugar supervisado por la Comisión Costera de California. El proyecto restante, Willow Rock, también pasó por cambios en el diseño y la ubicación en respuesta a los comentarios de la comunidad local y de los reguladores.
La Comisión de Energía de California detuvo su revisión de Willow Rock el otoño pasado para darle tiempo a Hydrostor de proporcionar detalles sobre su plan actualizado. El proceso de revisión comenzó nuevamente en marzo y podría completarse el próximo año por estas fechas.
Uno de los factores a tener en cuenta es que el gobierno estatal de California y la Comisión de Energía de California han dejado claro que quieren construir almacenamiento de energía de larga duración. El estado ha estimado que necesitará 4 gigavatios de capacidad de almacenamiento de energía a largo plazo para poder alcanzar el objetivo de un 100 por ciento de electricidad limpia para 2045.
Hydrostor y los funcionarios estatales quieren que este proyecto se ponga en marcha. Si eso sucede, podría proporcionar una obra maestra que justifique la construcción de muchas otras.
‘Estamos ansiosos por el crecimiento, simplemente construir estos proyectos y luego comenzar a hacer más, cinco o diez proyectos a la vez’, dijo VanWalleghem.
