Existen muchas alternativas, que están en proceso de  desarrollo , otros están en la carpeta de la ciencia ficción, pero en estos últimos tiempos toma auge aprovechar los recursos renovables, como el viento y la luz solar, pero lamentablemente la experiencia habida la califican como generación de carácter irregular. Empresas especializadas están buscando formas de almacenar los excedentes de energía para lo que se puede convertir luego en electricidad cuando sea necesario.

Potencia de Red del  Mañana

En estos días  tienen un gran impacto en las Redes de alimentación,  la energía eólica y la energía solar  están  haciendo una contribución importante, aunque esto es una excelente noticia en cuanto a lo ilimitado del recurso, presentan un problema operativo importante.

La experiencia indica como regla general que los  generadores eólicos producen más energía durante algunas horas de la noche y eso es exactamente cuando la demanda es menor, los generadores solares producen energía durante el día, en que haya sol y es cuando la demanda no es máxima. Con centrales eléctricas convencionales ( térmicas diesel o gas , hidroeléctricas), la salida puede ajustarse en consonancia con el consumo. Con las fuentes de energía fluctuantes, sin embargo, esto sólo es posible en un grado limitado y eso con lleva a un problema operativo que va para la energía eólica y solar.

 Un concepto de aprovechamiento energético  es la  energía  potencial almacenada mediante una técnica conocida como almacenamiento de energía de aire comprimido (CAES); esto implica inyectar aire, que ha sido presurizada, en cavidades subterráneas con un volumen variable pero ciertamente grande que puede llegar al millón de metros cúbicos, el  aire comprimido así,  puede utilizarse en una turbina de gas, claro que todavía necesita un combustible fósil como el gas natural para generar  mezcla combustible.

Otra interesante alternativa muy actual es el almacenamiento de hidrógeno. Aquí, la electricidad excedente se utiliza para producir hidrógeno por electrólisis. El gas se almacena en cavernas subterráneas a una presión de entre 100 y 350 bar, donde  las paredes tratadas adecuadamente  de  esas cavernas sellan automáticamente cualquier fuga.  Alrededor de 60 cavernas están ahora bajo construcción en Alemania. Si se utiliza sólo 30 de ellos para el almacenamiento de hidrógeno, se puede  almacenar un equivalente de alrededor de 4.200 GWh de energía eléctrica. El hidrógeno posee  una elevada densidad energética que pueden ser comprimidos en cada metro cúbico de espacio de almacenamiento disponible. Esto supera significativamente a la técnica de Plantas de Aire Comprimido de Almacenamiento de energía CAES (2,7 kWh/m3) y sólo es igualada por baterías de iones de litio. Cuando se eleva la demanda de electricidad, el hidrógeno se extrae y se utiliza para alimentar una turbina de gas. En la actualidad, ya existe en Alemania tecnología aplicativa piloto y cada caverna preparada convenientemente es capaz de proporcionar más de 500 MW para una semana, cantidad de energía nada desdeñable para cualquier Red, es el equivalente de 140 GWh. y a modo de comparación, todas las plantas de bombeo de energía de almacenamiento en Alemania sólo tienen una capacidad combinada de 40 GWh.,  además, instalaciones de almacenamiento subterráneo de hidrógeno pueden suministrar energía rápidamente a la red y son tan flexibles como una planta de energía de ciclo combinado.

De hecho las instalaciones de almacenamiento subterráneo de hidrógeno pueden ayudar a cubrir a corto plazo los picos de demanda de la Red y por lo tanto, aumentar la capacidad instalada  proporcionada por las diferentes alternativas ya existentes. La empresa  Siemens ha estado realizando investigaciones en esta tecnología durante los últimos años  y la mayoría de los componentes necesarios, incluidos los electrolizadores y turbinas de gas que ahora están disponibles.

Lo cierto es que el equilibrio entre generación eléctrica  y demanda  es un sistema finamente equilibrado y altamente complejo y tienen que complementarse con cuidado. Si no es así, la frecuencia en que se transmite la corriente alterna se desvía ya sea cayendo en el caso de excesiva demanda o subiendo en el caso de sobre oferta, ambos casos deben evitarse, lo contrario sería un peligro para toda la infraestructura de la Red, dispositivos conectados, electrodomésticos, equipos, motores y generadores, etc.

El proceso de generación de energía por medio de turbinas hidráulicas, es simplemente  un concepto existente mas que eficiente; de hecho, dichas turbinas  tienen una eficiencia de alrededor del 80%, que refleja la proporción de la energía generada en relación con la energía utilizada en el bombeo de agua al embalse superior. En el presente, ningún otro tipo de almacenamiento  es capaz de suministrar energía en el rango de los Giga watts durante un período determinado. La planta de bombeo para energía Almacenada más grande de Alemania está en Goldisthal, a unos 350 km al suroeste de Berlín. Otros grandes países industrializados, como Estados Unidos y China también hacen un uso significativo de las centrales de bombeo de almacenamiento.  De  lejos la mejor solución para despachar la electricidad excedente  y luego garantizar la alimentación a la Red cuando el viento cae o los cielos son nublados. Cuando cae la demanda de electricidad, la energía excedente se utiliza para bombear agua a un embalse, tan pronto como la demanda aumenta, el agua se permite fluir hasta un embalse inferior,  generando electricidad en el orden de los megavatios (MW)  durante horas. En total, 33 instalaciones de Plantas de bombeo funcionan en Alemania, proporcionando una potencia Instalada combinada de 6.700 MW. Cada año cubre una mayor demanda en las horas punta, en las noches, por ejemplo, cuando las personas encienden luces y aparatos eléctricos; como resultado, en Europa  los operadores de las plantas de energía coordinan sus actividades de interconexión de Redes con sus homólogos de países vecinos, actualmente la Red europea es la mas compleja existente en el mundo.

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