El almacenamiento: los proyectos de Plenitude, la tecnología y su historia
Desde las baterías residenciales hasta el almacenamiento a escala utility: la capacidad de almacenamiento y su papel en la transición energética.
Los sistemas de almacenamiento permiten almacenar la energía producida a partir de fuentes renovables y ponerla a disposición exactamente cuando se necesita. Plenitude contribuye activamente a esta evolución a través de dos líneas estratégicas: por un lado, ofrece soluciones avanzadas de almacenamiento integradas con sistemas fotovoltaicos para maximizar el autoconsumo de hogares y empresas; por otro, desarrolla y gestiona grandes instalaciones de almacenamiento a escala utility. Estas grandes infraestructuras, conectadas directamente a la red eléctrica, están diseñadas para trabajar en perfecta sinergia con los parques eólicos y fotovoltaicos a los que están asociadas o para funcionar de forma independiente. Proporcionan servicios de regulación y estabilización, ofreciendo flexibilidad en la gestión del despacho y equilibrando constantemente la red para responder en tiempo real a la demanda de energía. Comprender el funcionamiento de estas tecnologías significa conocer la evolución de todo el sector, desde las baterías domésticas hasta los grandes sistemas internacionales de almacenamiento.
El compromiso de Plenitude con el almacenamiento a gran escala
En Cerdeña, Plenitude ha desarrollado su primera instalación de almacenamiento a escala utility en Italia. Situada en Assemini, cerca de Cagliari, está operativa desde junio de 2023, dentro de la misma zona industrial en la que también se encuentra una planta fotovoltaica de 23 MW, con la que comparte algunas infraestructuras de conexión.
La instalación de Assemini se ha construido con módulos de baterías basados en tecnología de Fosfato de Hierro y Litio (LFP) y representa uno de los primeros sistemas de almacenamiento a escala utility conectados a la Red Nacional de Transporte italiana. La instalación presta el servicio de “fast reserve” de regulación ultrarrápida de la frecuencia, con el objetivo de mejorar la estabilidad de la frecuencia de la red, en coordinación con los servicios existentes. Además de contribuir a la seguridad del sistema eléctrico gracias a sus tiempos de activación muy rápidos, constituye un elemento fundamental para favorecer una penetración cada vez mayor de las energías renovables en el mix energético italiano.
La presencia de Plenitude en el sector del almacenamiento no se limita a Italia: esta instalación se suma al sistema de almacenamiento de Guajillo, en Texas. La instalación está situada junto a uno de los mayores parques solares de Plenitude en funcionamiento, Corazon Solar Farm, para maximizar las sinergias operativas. Proporcionará servicios de estabilización de la red eléctrica local, contribuyendo así a la eficiencia del sistema energético de toda la región.
Almacenamiento: cómo funciona
Ya se trate de una batería doméstica o de una gran instalación a escala utility, el principio en el que se basan los sistemas de almacenamiento de iones de litio es el mismo y es de naturaleza electroquímica. Una batería está formada por dos electrodos, un ánodo y un cátodo, sumergidos en un medio conductor denominado electrolito.
Durante la carga, los iones de litio migran del cátodo al ánodo, donde se almacenan en forma de energía química. Durante la descarga, el proceso se invierte: los iones regresan hacia el cátodo dentro de la batería, mientras que los electrones fluyen por el circuito externo, generando una corriente eléctrica continua.
Esta sigue siendo la tecnología dominante en el sector del almacenamiento gracias a su capacidad para soportar un número muy elevado de ciclos de carga y descarga. En la última década también se han desarrollado soluciones alternativas, como las baterías de flujo, que utilizan electrolitos líquidos para almacenar energía y se caracterizan por una larga vida útil y una buena escalabilidad, especialmente en aplicaciones a escala utility.
Antes de poder alimentar las cargas domésticas o inyectarse en la red, la corriente continua almacenada en las baterías debe convertirse en corriente alterna mediante un inversor. Se trata de un paso indispensable tanto en los sistemas residenciales como en las instalaciones de gran tamaño, donde los inversores alcanzan potencias del orden de los megavatios.
El almacenamiento residencial y el autoconsumo
El almacenamiento también desempeña un papel fundamental en la optimización del autoconsumo a nivel residencial. Las baterías suelen estar conectadas al sistema fotovoltaico y dimensionadas en función de su capacidad de generación. Permiten almacenar el exceso de energía producido durante las horas de radiación solar y ponerlo a disposición durante los periodos sin producción directa, como las horas de la tarde y la noche.
La integración entre el sistema fotovoltaico, la batería y el inversor es esencial para maximizar el autoconsumo. El inversor no solo convierte la corriente continua producida por los paneles en corriente alterna utilizable en el hogar, sino que también puede gestionar el flujo de energía hacia el sistema de almacenamiento y la red eléctrica en función de la producción, el consumo y el estado de carga de la batería.
El almacenamiento para la estabilidad y flexibilidad de la red
La expansión de las fuentes renovables, como la solar y la eólica, de naturaleza intermitente y no gestionable, convierte el almacenamiento en un elemento esencial para garantizar la estabilidad de la red y la fiabilidad del suministro. Las instalaciones de almacenamiento, especialmente las de tipo utility, contribuyen a equilibrar posibles desajustes entre la oferta y la demanda mediante servicios de regulación de la frecuencia y la tensión.
A través del mecanismo de time-shifting, estos sistemas optimizan el uso de la energía: absorben el exceso de producción durante los momentos de baja demanda (overgeneration) para liberarlo durante las fases de máxima demanda.
El almacenamiento también desempeña un papel estratégico a la hora de absorber la demanda eléctrica adicional. En este contexto, la flexibilidad energética es la capacidad de adaptar la producción y el consumo a las señales del sistema. Gracias a la integración de sistemas de almacenamiento, el usuario evoluciona de prosumidor a prosumager, un perfil capaz de gestionar sus propios flujos energéticos para apoyar a la red cuando es necesario.
En un ecosistema integrado, los sistemas de almacenamiento distribuidos pueden agruparse para operar en sinergia como una Central Eléctrica Virtual (VPP). Esta configuración permite ofrecer servicios de flexibilidad con tiempos de activación muy rápidos, contribuyendo a la seguridad del sistema eléctrico. El resultado es un modelo de consumo más eficiente, en el que el almacenamiento a gran escala y los sistemas de almacenamiento domésticos cooperan para convertir a ciudadanos y empresas en protagonistas del sistema energético.
Target raggiunti e prospettive future
La historia: de la pila al almacenamiento
El deseo de conservar la energía para disponer de ella exactamente en el momento en que se necesita ha acompañado durante mucho tiempo la evolución humana. Durante milenios, las personas se vieron obligadas a consumir los recursos en el mismo momento en que se producían. El verdadero punto de inflexión llegó con los estudios sobre la electricidad.
Entre los siglos XVIII y XIX, la idea de utilizar reacciones electroquímicas para generar y almacenar un flujo de corriente cambió para siempre nuestra relación con la energía, desencadenando una evolución tecnológica que llega hasta los actuales sistemas de almacenamiento.
1799
Invención de la pila voltaica por Alessandro Volta.
Este dispositivo, compuesto por discos de cobre y zinc separados por paños impregnados en una solución salina, fue el primero en generar un flujo constante de electricidad. Desde entonces, la investigación en el campo del almacenamiento de energía ha avanzado enormemente, dando lugar al desarrollo de distintas tecnologías, entre ellas las baterías de plomo-ácido, que todavía se utilizan para el arranque de motores térmicos, y las baterías de níquel-cadmio.
1970 – 1980
Desarrollo de las baterías de iones de litio.
Gracias a su elevada densidad energética, su reducido peso y su larga vida útil, estas baterías conquistaron rápidamente el mercado de la electrónica de consumo, alimentando dispositivos como ordenadores portátiles, smartphones y tabletas. A día de hoy siguen siendo la tecnología dominante en el sector del almacenamiento gracias a su capacidad para soportar un número muy elevado de ciclos de carga y descarga.
2019
Premio Nobel de Química a John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham y Akira Yoshino. Se consideran los principales artífices del desarrollo de esta tecnología.
2024
Utilización de baterías de flujo en el sistema de almacenamiento conectado al parque fotovoltaico de Plenitude en Ponticelle, Rávena.
La integración cada vez más profunda de los sistemas de almacenamiento confirma que el desarrollo de las fuentes renovables avanza de la mano de la capacidad de almacenar su energía. Gracias al uso de tecnologías avanzadas y modelos de agregación como las Centrales Eléctricas Virtuales, el almacenamiento ayuda a reducir la brecha entre la naturaleza intermitente de estos recursos y la necesidad de flexibilidad y gestionabilidad de la red. Por eso, apoyar el crecimiento de la capacidad de almacenamiento significa invertir en un modelo de progreso capaz de generar valor a largo plazo para todo el ecosistema eléctrico.
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