Conversión de electricidad en calor: utilización industrial de sistemas de almacenamiento de calor

Solarthermie für Power-to-Heat

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Con un consumo reciente de 245 TwhLHV, la industria utiliza casi el 30 % del gas natural que se consume en Alemania. Una gran parte se utiliza actualmente para la producción de calor de proceso. Para reducir el consumo de gas natural y las consiguientes emisiones de gases de efecto invernadero, también hay que impulsar la electrificación. Las soluciones de conversión de electricidad en calor permiten descarbonizar eficazmente el calor de proceso. Sobre todo en el rango de temperaturas inferior a 500 °C, que representa casi la mitad de las necesidades industriales de calor, la generación de calor de proceso mediante electricidad procedente de fuentes de energía renovables es una opción viable. La combinación con sistemas de almacenamiento de calor proporciona una flexibilidad adicional.

Conversión de electricidad en calor: cómo se transforma la electricidad en calor

La transformación de electricidad en calor, conocida como «conversión de electricidad en calor» ofrece una forma eficiente de convertir la electricidad excedente de energías renovables en calor más fácil de almacenar. Se hace una distinción básica entre dos sistemas de conversión de electricidad en calor: por un lado, existe la opción de transformar la electricidad directamente en calor. Las calderas de electrodos se utilizan principalmente para este fin en un contexto industrial. En ellos, la electricidad renovable se puede convertir casi biyectivamente en calor con la ayuda de electrodos que flotan en agua salada. Esto significa que un kilovatio hora de electricidad se convierte en algo menos de un kilovatio hora de calor.

 

Otra opción es utilizar la conversión de electricidad en calor para accionar bombas de calor. Estas utilizan la electricidad para elevar el calor ambiental disponible —de las aguas subterráneas, el suelo o el aire ambiente— a un nivel de temperatura más alto. De este modo, convierten cada kilovatio de electricidad en una cantidad de calor útil entre tres y cuatro veces superior, lo que representa un aprovechamiento especialmente eficaz de la electricidad disponible.

Acoplamiento sectorial mediante la conversión de electricidad en calor

La conversión de electricidad en calor también desempeña un papel importante en la integración de las energías renovables en el sistema. Debido a su volatilidad, en el futuro habrá cada vez más situaciones de exceso de oferta en el mercado de la electricidad. Convertir este excedente de energía en calor abre otras opciones de utilización y conlleva una mayor proporción de energía renovable en el sector de la calefacción. El resultado es un acoplamiento razonable de los sectores de la electricidad y el calor, al tiempo que se reduce el uso de combustibles fósiles.

Integración del almacenamiento térmico en las soluciones industriales de conversión de electricidad en calor

Además, a diferencia de la electricidad, el calor puede almacenarse fácilmente y con pérdidas comparativamente bajas. La combinación de sistemas de conversión de electricidad en calor con soluciones de almacenamiento térmico tiene sentido por varias razones, especialmente en la industria.

Reducir los costes de la electricidad mediante una mayor flexibilidad y eficiencia energética

Las empresas industriales consiguen una mayor flexibilidad gracias a los sistemas de conversión de electricidad en calor que transforman la electricidad disponible en calor y lo almacenan para su uso posterior con ayuda de sistemas de almacenamiento térmico. Al integrar sistemas de almacenamiento de energía térmica como la ThermalBattery™ de ENERGYNEST, que almacena energía en forma de calor a temperaturas de hasta 450 °C y la realimenta a los procesos de producción según sea necesario, las empresas se vuelven mucho más flexibles en cuanto a cuándo y a qué precio compran su electricidad. En épocas de alta disponibilidad de electricidad, las empresas tienen la oportunidad de adquirirla a un coste especialmente bajo y movilizar así cargas adicionales. Esto permite integrar eficazmente las fuentes de energía renovables. Así, las empresas pueden desacoplar el suministro de electricidad y su uso para sus procesos de producción con el paso del tiempo y almacenar la energía para más adelante, lo que redunda en un uso mucho más eficiente de la electricidad disponible.

Reducción del CO2 en los procesos industriales

Al mismo tiempo, las empresas impulsan su propia transición energética y descarbonizan el calor de sus procesos reduciendo sus emisiones de CO2 mediante un menor uso de combustibles fósiles. El calor de proceso, necesario en muchos lugares de la industria, por ejemplo en los procesos de secado de los sectores papelero y alimentario, se convierte en neutro en emisiones de CO2 mediante la conversión de electricidad en calor utilizando energías renovables. Las calderas de gas pueden sustituirse por modernos sistemas de conversión de electricidad en calor y soluciones de almacenamiento de energía. Así, las empresas pueden reducir fácilmente o incluso sustituir por completo los combustibles fósiles sin poner en peligro la seguridad de abastecimiento de sus procesos.

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