Tecnología de almacenamiento de energía eléctrica

Hay tres tipos principales de tecnologías de almacenamiento de energía eléctrica que se han aplicado en la industria: la tecnología de almacenamiento de energía hidráulica, la tecnología de almacenamiento de energía de aire comprimido y la tecnología de almacenamiento de energía de volante. La tecnología de almacenamiento de energía hidráulica es la tecnología más antigua, técnicamente madura y comercializada con la mayor capacidad de equipo. Hay alrededor de 500 centrales de almacenamiento de energía hidroeléctrica en el mundo, de las cuales 35 tienen una capacidad de más de 1000MW. Los sistemas de almacenamiento de energía hidráulica generalmente tienen dos grandes depósitos de almacenamiento de agua, uno en una posición más baja y el otro en una posición más elevada. Durante los períodos de bajo consumo de electricidad, el agua se envía desde depósitos inferiores a depósitos superiores para su almacenamiento. Cuando se necesita energía eléctrica, la energía potencial del flujo de agua del embalse de alto nivel se puede utilizar para impulsar el generador hidroeléctrico para generar electricidad.
El almacenamiento de energía por aire comprimido sirve para presurizar y transportar aire a minas de sal subterráneas, minas de piedra abandonadas, depósitos de agua subterráneos, etc. durante períodos de bajo consumo de energía. Cuando la carga eléctrica es grande, el aire comprimido se puede quemar con combustible para producir gas a alta temperatura y alta presión, que impulsa la turbina de gas para realizar trabajo y generar energía eléctrica. La capacidad de los equipos unitarios utilizados ha alcanzado varios cientos de megavatios. Por ejemplo, en 1980 se puso en funcionamiento la central eléctrica de Fendorf, en Alemania, con una capacidad instalada de 290 MW.
La tecnología de generación de energía con almacenamiento de energía del volante es una nueva tecnología que se conecta a la red eléctrica para realizar la conversión de energía eléctrica. El sistema de generación de energía con almacenamiento de energía del volante se muestra en la Figura 1.12. El sistema se compone principalmente de motores, volantes, convertidores electrónicos de potencia y otros equipos. El principio básico del almacenamiento de energía del volante es convertir la energía eléctrica del sistema de energía en energía cinética del movimiento del volante en condiciones de energía abundante. Cuando el sistema de energía tiene energía insuficiente, la energía cinética del movimiento del volante se convierte en energía eléctrica para uso de los usuarios de energía. En comparación con otras tecnologías de almacenamiento de energía, la tecnología de almacenamiento de energía con volante de inercia tiene las ventajas de una alta eficiencia (80% a 90%), bajo costo, ausencia de contaminación, almacenamiento rápido de energía y tecnología confiable. Ha atraído la atención de investigadores de Japón, Estados Unidos y Alemania. Por ejemplo, la Okinawa Electric Power Company de Japón desarrolló un sistema de almacenamiento de energía con volante de inercia de 210 MJ; Alemania desarrolló una central eléctrica de almacenamiento de energía con volante de inercia de levitación magnética superconductora con una capacidad de almacenamiento de energía de 5 MW·h/100 MW·h en 1996, con una eficiencia del sistema del 96%.