Análisis del panorama internacional
China se entusiasma con el almacenamiento de energía de aire comprimido
Jeff Pao
Casi una cuarta parte del exceso de energía de China se almacenará como aire comprimido para 2030, pero persisten los obstáculos normativos y técnicos.
Durante décadas, los científicos de todo el mundo han buscado métodos de bajo costo para almacenar el exceso de electricidad generado durante las horas no pico para su uso durante las horas pico. Sin embargo, los dos métodos más utilizados tienen serias limitaciones.
Las baterías ofrecen la mayor eficiencia energética, más del 90 %, pero son caras. El almacenamiento hidroeléctrico, que almacena energía cinética bombeando agua a un lugar más alto, tiene una eficiencia del 70-80%, pero la instalación debe construirse junto a una presa.
Ahora, se espera que China acelere el desarrollo de sus proyectos de almacenamiento de energía de aire comprimido (CAES) mucho menos frecuentes para optimizar el rendimiento de su red eléctrica y avanzar en una dirección más ecológica.
El primer proyecto de demostración nacional CAES de 100 MW del país, que se promociona como el más grande y eficiente del mundo, se conectó a la red eléctrica nacional en Zhangjiakou, en la provincia de Henan, el 30 de septiembre.
Por otra parte, la construcción de la instalación CAES de caverna de sal más grande del mundo, ubicada en Tai’an, en la provincia de Shandong, comenzó el 28 de septiembre y está programado para comenzar a operar en 2024.
Los analistas creen que China tiene un potencial significativo para comercializar su tecnología CAES, que algunos han descrito como líder mundial. Al mismo tiempo, los ingenieros señalan que los obstáculos normativos y técnicos siguen limitando el crecimiento del sector.
En 1978, se construyó la primera instalación CAES del mundo, la central eléctrica de Huntorf, en Baja Sajonia, Alemania. La planta pionera utiliza el exceso de energía producido durante las horas no pico para comprimir y enfriar el aire y luego almacenarlo en una caverna de sal inactiva.
Durante las horas pico de consumo de energía, la planta quema gas natural para calentar el aire comprimido, que luego se expande y empuja las turbinas de los generadores de energía. La planta tiene una capacidad anual de 290 MW con una eficiencia de alrededor del 29%.
En 1991, la planta de energía McIntosh, una instalación CAES de 110 MW, comenzó a operar en el estado de Alabama en los Estados Unidos. Tiene una eficiencia de alrededor del 54% y también opera con combustible fósil.
En China, al menos nueve plantas CAES han iniciado su construcción u operación con una capacidad total de 682,5 MW. La mayoría almacena aire comprimido en contenedores; solo dos almacenan el aire en cavernas de sal, según un informe de investigación reciente de Tianfeng Securities.
Diecinueve proyectos adicionales de CAES, con una capacidad combinada de 5,38 GW, se encuentran en la etapa de planificación, según el informe.
La capacidad CAES de China alcanzará los 6,76 GW en 2025 y los 43,15 GW en 2030. De todos los tipos de almacenamiento de energía en China, CAES representará el 10 % para 2025 y luego aumentará hasta el 23 % para 2030, si todo va según lo planeado.
La Asociación Industrial de Fuentes de Energía de China (CIAPS) dijo en un informe de abril que la capacidad total de almacenamiento de energía de China superó el mundo con 43,44 GW a fines de 2021.
De eso, el 86,5% representó almacenamiento hidroeléctrico por bombeo, el 11,8% almacenamiento en batería y el 1,3% almacenamiento de energía térmica. Otros métodos, como CAES y almacenamiento de energía de volante, representaron el 0,4%.
La nueva instalación de almacenamiento de energía de 100 MW en Zhangjiakou, desarrollada por el Instituto de Termofísica de Ingeniería (IET) de la Academia de Ciencias de China, puede generar más de 132 millones de kWh de electricidad al año, proporcionando electricidad a hasta 60 000 hogares durante los picos de consumo de electricidad. .
Puede ahorrar 42.000 toneladas de carbón estándar y reducir las emisiones de dióxido de carbono en 109.000 toneladas anuales, según IET.
El director de IET, Xu Yujie, dijo: «La finalización de la planta de Zhangjiakou es un hito importante, ya que la instalación es un proyecto de demostración nacional que puede ser un punto de referencia para otros proyectos de CAES en China».
En China, la mayoría de las plantas CAES afirman ser “sin combustión”, ya que no utilizan combustibles fósiles para recalentar el aire comprimido. Los defensores de CAES dicen que tienen la tecnología para reciclar el calor creado durante la etapa de compresión de aire.
El 26 de julio, China Energy Engineering Corp, una empresa estatal, anunció el inicio de la construcción de una planta CAES de 300 MW en Yingcheng, en la provincia de Hubei. Dijo que la planta será la primera planta CAES de 300 MW «completamente ecológica» del mundo y puede generar alrededor de 500 millones de kWh de electricidad por año.
El 28 de septiembre, la compañía dijo que invertiría 2230 millones de yuanes (313 millones de dólares estadounidenses) para construir una instalación CAES de 350 MW en una caverna de sal en Tai’an, en la provincia de Shandong. En última instancia, se prevé que la producción anual de la planta alcance los mil millones de kWh.
Sun Siyang, investigador del Instituto de Investigación de Energía de China Southern Power Grid, dijo que CAES sin combustión tiene un gran potencial, pero que los desarrolladores aún deben abordar los problemas técnicos relacionados con sus compresores centrífugos.
Además, dijo Sun, la mayoría de las cavernas de sal inactivas solo se pueden encontrar en ciudades en las corrientes bajas del río Yangtze en Shandong y Guangdong, lo que significa que otros lugares tendrían que pagar más para cavar cavernas o comprar contenedores para construir plantas CAES.
Dijo que los inversionistas privados aún se muestran reacios a invertir en el sector, ya que el Gobierno Central aún no ha revelado las regulaciones para la generación eléctrica CAES y su precio.
