La crisis energética europea ha puesto mayor énfasis en la transición del calentamiento industrial. Después de todo, existe un enorme potencial de ahorro, ya que aproximadamente dos tercios del consumo total de energía en los procesos industriales corresponde al calor de proceso en la producción. Especialmente en vista de los altos precios del gas y los requisitos políticos para la descarbonización, es crucial que las empresas impulsen la transformación de su suministro a energías renovables y que electrifiquen su calor de proceso. Mientras tanto, tecnologías como el almacenamiento de energía térmica juegan un papel importante para que las empresas hagan que el cambio a la producción sostenible sea económicamente rentable.
¿Cómo funciona el almacenamiento de energía térmica?
Los sistemas de almacenamiento de energía térmica incluyen sistemas de almacenamiento de calor y frío. En el almacenamiento térmico, la energía se suministra al medio de almacenamiento en forma de calor durante el proceso de carga y se libera nuevamente durante el proceso de descarga. Los sistemas más utilizados incluyen almacenamiento de calor sensible, almacenamiento de calor latente y almacenamiento de calor termoquímico. Estos difieren según la duración del almacenamiento, la temperatura y el principio de almacenamiento aplicado.
Almacenamiento de calor sensible
En el llamado almacenamiento de calor sensible, la temperatura de un material (sólido o líquido, según el sistema) se eleva para almacenar energía térmica. Los materiales de almacenamiento típicos incluyen agua, aceite térmico, hormigón, arenisca, ladrillos o sales fundidas. El período potencial de almacenamiento depende de los materiales de almacenamiento utilizados. El almacenamiento térmico sensible es el método más establecido y rentable para el almacenamiento de energía térmica.
Almacenamiento de calor latente
En los sistemas de almacenamiento de calor latente, la energía térmica se almacena con la ayuda de un material que cambia de fase. Cuando estos materiales cambian de fase (de sólido a líquido, por ejemplo), tienen que absorber energía. Esta energía, que se ha agregado al material, permanece ligada al material como la llamada energía latente. Los materiales de cambio de fase típicos incluyen hielo, queroseno, ácido graso, alcohol de azúcar, hidratos de sal, sales inorgánicas y metales. Los materiales de almacenamiento de calor latente pueden almacenar energía durante un largo período de tiempo sin grandes pérdidas. Hasta ahora, estos almacenes rara vez se han utilizado en un contexto industrial.
Acumuladores de calor termoquímicos
Los sistemas termoquímicos de almacenamiento de calor utilizan la reacción gas-sólido reversible. La energía se almacena en una reacción endotérmica en lugar de un aumento de temperatura, lo que ofrece la ventaja de una baja pérdida de almacenamiento. Se pueden distinguir dos tipos de tecnologías de almacenamiento termoquímico: reacciones termoquímicas y procesos de sorción. Su ventaja es la densidad de almacenamiento de energía muy alta y las bajas pérdidas de almacenamiento.
Ejemplo de almacenamiento de energía térmica: La batería térmica
La ThermalBattery™ de ENERGYNEST, un sistema de almacenamiento de energía térmica de alta temperatura y estado sólido, es un sistema de almacenamiento de calor sensible. La energía térmica se transfiere a la ThermalBattery™ por medio de un fluido de transferencia de calor, generalmente aceite térmico, agua o vapor. El calor se transfiere al material de almacenamiento de estado sólido HEATCRETE® a través de tubos de intercambio de calor en forma de U hechos de acero al carbono. La energía se almacena con una mínima pérdida de calor hasta que se necesita. La transferencia se realiza exclusivamente a través de los tubos de acero del intercambiador de calor. La temperatura máxima de carga es de aprox. 400 °C.
Ventajas del almacenamiento de energía térmica para fines industriales
La capacidad de almacenar energía y utilizarla cuando sea necesario en una fecha posterior es esencial para una transición energética asequible. El almacenamiento de energía térmica ofrece a la industria una serie de ventajas a través de sus diversas aplicaciones.
Alcanzar la seguridad energética: implementación rápida
La guerra de agresión rusa ha puesto claramente de manifiesto las consecuencias que una fuerte dependencia del gas puede tener para las empresas. Por lo tanto, la seguridad energética es un objetivo importante para el sector industrial en particular. El uso de sistemas de almacenamiento de energía térmica es una solución rápidamente implementable a este problema, ya que son fáciles de instalar y en algunos procesos de producción, como el cambio de calderas de gas a calderas eléctricas, no se requieren grandes cambios estructurales para su implementación.
Almacenar el excedente de energía y, por lo tanto, reducir los costos
Al electrificar sus procesos de producción y almacenar electricidad de bajo coste fuera de las horas pico para su uso posterior, las empresas pueden protegerse contra la volatilidad de los precios, así como los riesgos de los precios del mercado, los precios fluctuantes del gas, los costos de compensación de CO2 y los cargos por equilibrio de la red.
Reducir las emisiones aumentando la eficiencia energética
La eficiencia energética de las plantas de producción se puede aumentar significativamente mediante el uso de calor de proceso excedente. Esto no solo permite un valioso ahorro de costes, sino que también reduce las emisiones. Un factor importante para que las empresas alcancen tanto sus propios objetivos como los políticos para la descarbonización.
Almacenamiento de electricidad como calor: Aumentar la cuota de energías renovables
Mediante el almacenamiento de energía térmica, la disponibilidad fluctuante de energía eólica y solar puede desacoplarse del tiempo real de uso almacenándola como energía térmica. De esta manera, las empresas pueden aumentar la participación de las energías renovables y, al mismo tiempo, garantizar la seguridad de sus procesos de producción. Un paso importante en el camino hacia la independencia de los combustibles fósiles.
Tecnologías listas para el mercado
El almacenamiento de energía térmica ya no es un proyecto de investigación y desarrollo. Está listo para su despliegue comercial para apoyar la transición energética. Las tecnologías de almacenamiento de energía térmica como ThermalBattery™ de ENERGYNEST están listas para el mercado, probadas y disponibles.
¿Está interesado en ENERGYNEST o tiene alguna pregunta sobre su energía verde o nuestras aplicaciones?
¡Estamos deseando tener noticias suyas!
