Lo que hay que saber sobre el ESS (sistema de almacenamiento de energía)

Un sistema de almacenamiento de energía doméstico, también conocido como sistema de almacenamiento de energía residencial o simplemente sistema de baterías doméstico, es una tecnología que permite a los propietarios almacenar la electricidad generada a partir de fuentes de energía renovables o durante periodos de baja demanda de electricidad y utilizarla cuando sea necesario. Estos sistemas están diseñados para proporcionar una serie de beneficios a los propietarios de viviendas, como una mayor independencia energética, una reducción de las facturas de electricidad y energía de reserva durante los cortes.

Cómo funciona un sistema doméstico típico de almacenamiento de energía:

• Dispositivo de almacenamiento de energía: El componente central de un sistema de almacenamiento de energía doméstico es el dispositivo de almacenamiento de energía, que suele ser un paquete de baterías. Estas baterías pueden ser de iones de litio, de polímero de litio o de otras químicas diseñadas para aplicaciones residenciales. El tamaño y la capacidad de la batería dependen de las necesidades y los objetivos energéticos del propietario de la vivienda.
• Integración de las energías renovables: Muchos propietarios de viviendas instalan paneles solares en sus tejados para generar electricidad a partir de la luz solar. Durante los periodos de luz solar, el exceso de energía generado por los paneles solares puede almacenarse en el sistema de almacenamiento de energía doméstico en lugar de enviarse de nuevo a la red. Esta energía almacenada puede utilizarse por la noche o durante los días nublados, cuando la generación solar es limitada.
• Conexión a la red: Los sistemas domésticos de almacenamiento de energía suelen estar conectados a la red eléctrica. Esta conexión sirve para dos fines principales: En primer lugar, permite al sistema extraer electricidad de la red durante las horas de menor demanda, cuando los precios de la electricidad son más bajos, almacenándola para su uso durante las horas de mayor demanda o cuando la red no funciona. En segundo lugar, permite a los propietarios vender el exceso de energía de nuevo a la red cuando su generación de energía renovable supera sus necesidades inmediatas, con lo que pueden obtener créditos o compensaciones de su compañía eléctrica (medición neta).
• Sistema de gestión de la energía: Un sistema de almacenamiento de energía doméstico está equipado con un sistema de gestión de la energía que controla cuándo el sistema se carga, se descarga o interactúa con la red. Este sistema suele estar automatizado y puede programarse para dar prioridad a distintas funciones en función de las preferencias del usuario y de las tarifas de los servicios públicos.
• Energía de reserva: Una de las ventajas significativas de los sistemas domésticos de almacenamiento de energía es su capacidad para proporcionar energía de reserva durante los cortes de la red. Cuando se produce un apagón, el sistema puede cambiar automáticamente a la alimentación por batería, garantizando que los electrodomésticos y sistemas esenciales del hogar sigan funcionando.
• Ahorro de energía: Los propietarios de viviendas pueden optimizar su consumo eléctrico y reducir sus facturas de electricidad utilizando la energía almacenada durante las horas de mayor demanda, cuando las tarifas eléctricas son más elevadas. Esto puede suponer un importante ahorro de costes con el tiempo.
• Beneficios medioambientales: Al utilizar energía renovable almacenada y reducir la dependencia de los combustibles fósiles, los sistemas domésticos de almacenamiento de energía contribuyen a reducir la huella de carbono y ayudan a combatir el cambio climático.
• Independencia energética: Los propietarios de viviendas con sistemas de almacenamiento de energía ganan cierto grado de independencia energética. Dependen menos de fuentes de electricidad externas y tienen un mayor control sobre su uso de la energía.
• Supervisión y control remotos: Muchos sistemas domésticos de almacenamiento de energía pueden supervisarse y controlarse a distancia mediante aplicaciones para teléfonos inteligentes o interfaces basadas en la web, lo que permite a los propietarios hacer un seguimiento de su consumo de energía y del rendimiento del sistema.

Los sistemas domésticos de almacenamiento de energía son cada vez más populares a medida que crece la adopción de energías renovables y las redes eléctricas se enfrentan a retos relacionados con la fiabilidad y la capacidad. Estos sistemas ofrecen a los propietarios de viviendas una forma de aprovechar al máximo sus inversiones en energías renovables y reducir su impacto medioambiental, al tiempo que obtienen un mayor control sobre su consumo y sus costes energéticos.

Los sistemas de almacenamiento de energía (ESS) son de varios tipos, cada uno con su propia tecnología y características. Estos sistemas están diseñados para almacenar energía para su uso posterior y son cruciales para equilibrar la oferta y la demanda de electricidad, mejorar la estabilidad de la red e integrar las fuentes de energía renovables en la red eléctrica.

Diferentes tipos de sistemas de almacenamiento de energía:

• Pilas:
  • Baterías de iones de litio: Son el tipo más común de baterías utilizadas en una amplia gama de aplicaciones, desde la electrónica portátil hasta los vehículos eléctricos (VE) y el almacenamiento de energía a escala de red.
  • Baterías de plomo-ácido: Se utiliza habitualmente en sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI), sistemas de alimentación de reserva y algunas instalaciones de energías renovables.
  • Baterías de flujo: Estas baterías almacenan energía en electrolitos líquidos y pueden ampliarse para aplicaciones en grandes redes. Entre los tipos se incluyen las baterías de flujo redox de vanadio y las baterías de flujo de zinc-bromo.
  • Pilas de sodio-azufre: Baterías de alta temperatura con aplicaciones en el almacenamiento de energía en red y la integración de renovables.
• Almacenamiento hidráulico por bombeo:
  • El almacenamiento hidroeléctrico por bombeo es una tecnología madura que consiste en bombear agua de un embalse inferior a otro superior cuando hay un exceso de electricidad disponible y liberarla después para generar electricidad durante los periodos de alta demanda. Es muy eficiente y se utiliza ampliamente para el almacenamiento de energía en la red.
• Almacenamiento de energía térmica:
  • Almacenamiento de calor sensible: La energía térmica se almacena calentando o enfriando un material sólido o líquido, como sales fundidas o rocas, que luego pueden liberar calor para producir electricidad cuando sea necesario.
  • Almacenamiento de calor latente: La energía se almacena o se libera durante los cambios de fase, como la fusión o la congelación, de un material (por ejemplo, hielo, parafina).
• Almacenamiento de energía en aire comprimido (CAES):
  • El aire comprimido se almacena en cavernas o contenedores subterráneos y se libera para generar electricidad accionando una turbina. Algunos sistemas CAES utilizan el almacenamiento de energía térmica para mejorar la eficiencia.
• Almacenamiento de energía en volantes de inercia:
  • Los volantes almacenan energía haciendo girar un rotor a gran velocidad. Cuando se necesita energía, la energía cinética del rotor se convierte de nuevo en electricidad. Los volantes proporcionan tiempos de respuesta rápidos y se utilizan en aplicaciones que requieren una descarga rápida de energía.
• Almacenamiento de energía de hidrógeno:
  • El hidrógeno puede producirse por electrólisis u otros métodos cuando se dispone de un exceso de electricidad y almacenarse para su uso posterior. Las pilas de combustible pueden volver a convertir el hidrógeno almacenado en electricidad cuando sea necesario.
• Almacenamiento magnético superconductor de energía (SMES):
  • Los sistemas SMES almacenan energía en el campo magnético de una bobina superconductora. Son conocidos por su gran eficacia y sus rápidos tiempos de respuesta, pero son relativamente caros.
• Ultracondensadores (supercondensadores):
  • Los ultracondensadores almacenan energía electrostáticamente, proporcionando una rápida descarga de energía y una alta densidad de potencia. A menudo se utilizan junto con las baterías para proporcionar ráfagas cortas de energía.
• Almacenamiento de energía química:
  • Los sistemas de almacenamiento químico consisten en convertir la energía eléctrica en energía química, como hidrógeno o combustibles sintéticos, que pueden almacenarse y volver a convertirse posteriormente en electricidad mediante combustión o pilas de combustible.
• Almacenamiento de energía por gravedad:
  • Esta tecnología emergente utiliza masas pesadas, como grandes bloques o pesas, que se elevan para almacenar energía potencial y luego se bajan para liberarla, generando electricidad.

Los distintos sistemas se adaptan mejor a diversas aplicaciones, desde el almacenamiento residencial a pequeña escala hasta el almacenamiento de energía a escala de red y la energía de reserva para infraestructuras críticas. Además, los avances en las tecnologías de almacenamiento de energía siguen ampliando las posibilidades de integrar las energías renovables, mejorar la estabilidad de la red y aumentar la eficiencia energética.