LA ENERGÍA ALTERNATIVA AHORA TIENE ALMACENAMIENTO ALTERNATIVO

Minimizar los picos en la demanda de energía es una de las principales prioridades para muchas empresas de todo el mundo. Con la presión regulatoria y del mercado para entregar suficiente energía para la la producción más baja de la alta demanda, las empresas de servicios públicos han priorizado la reducción de la demanda de los clientes para mitigar las costosas inversiones en la expansión de la infraestructura. Para fomentar el consumo de energía reducido de los clientes comerciales e industriales durante estos tiempos de máxima actividad, los servicios públicos ofrecen paquetes de precios especiales, crean precios escalonados de tiempo de uso, implementan programas de respuesta a la demanda e incentivan el cambio de energía y las tecnologías que permiten la eficiencia.
La generación de energía alternativa, particularmente eólica y solar, ha estado creciendo a un ritmo acelerado y ha ayudado a aliviar algunos de los desafíos de la demanda. Un beneficio obvio de la energía solar es que las horas de recolección solar a menudo se superponen con los períodos de alta demanda. Pero, una limitación de estas fuentes de energía alternativas es la naturaleza intermitente de la fuente de alimentación que luego requiere una fuente de energía de respaldo. En segundo lugar, cuando hay suficientes energías renovables en línea que alivian los períodos en los picos de demanda típicos, inadvertidamente causan un nuevo período de pico de demanda en la red cuando el viento deja de soplar o después del atardecer y la puesta del sol (vea la creciente “Curva de pato” de California).
 
Figura 1, Estaciones de Energía eólica
El talón de Aquiles de fuentes de energía renovables y potencialmente la solución al problema más amplio de los picos de demanda es el almacenamiento de energía. Al almacenar de manera confiable suficiente energía durante los períodos de bajo consumo y al desplegar esa energía durante períodos de alto consumo, los niveles de generación de energía podrían ser constantes y predecibles. Tenga en cuenta la afluencia masiva de inversión en tecnologías de almacenamiento, particularmente baterías.
Incluso a medida que avanza la tecnología de las baterías, hay un puñado de industrias con altos consumos de energía que las baterías no pueden suministrar de manera económica durante largos períodos de tiempo. Una de ellas es la industria de almacenamiento en frío, que comprende depósitos de alimentos congelados que varían de 930 a 18,580 metros cuadrados y congeladores de supermercado y tiendas de 9.3 a 93 pies cuadrados. Hay más de 2,200 almacenes congelados de almacenamiento en frío, más casi 40,000 supermercados y más de 620,000 restaurantes con cámaras frigoríficas en los EE. UU. Solamente.
El mantenimiento de temperaturas de congelación estables durante todo el día requiere cantidades masivas de energía para hacer funcionar el equipo de refrigeración. Debido a esto, las operaciones de almacenamiento en frío tienen la mayor demanda de energía por metro cúbico de cualquier categoría industrial y son la tercera categoría de mayor consumo de energía comercial, consumiendo más de $ 30 mil millones de dólares de energía por año.
A pesar de la enorme cantidad de reducción de la demanda potencial y el cambio de carga, la cual la industria representa, y los millones de metros cuadrados de espacio en los techos y terrazas, la industria es relativamente lenta para adoptar energía solar. Parcialmente porque estas instalaciones deben utilizar equipos de refrigeración 24/7 para proteger su inventario de alimentos congelados. Además, a pesar de la cantidad masiva de espacio en el techo, la mayoría de estas instalaciones de uso intensivo de energía no pueden ser totalmente alimentadas por energía solar sin sistemas de energías renovables en propiedades adicionales y paneles solares.
Figura 2, Sistemas de paneles solares
Ahora hay una tecnología de almacenamiento alternativa, Almacenamiento de Energía Termal (Thermal Energy Storage – TES) de Viking Cold Solutions, que puede contener suficiente energía para proporcionar hasta 12 horas de carga en situaciones típicas de congelación, una duración de descarga cuatro veces mayor que el almacenamiento de iones de litio. Solo los sistemas TES ahorran a los operadores de almacenamiento en frío de un 20 a un 35% de los costos de energía. Cuando se combina con la generación solar, TES puede ahorrar aún más y abordar los cambios energéticos alternativos en la demanda (Curva de pato) y naturaleza intermitente (Estudio de caso: emparejamiento de PV y TES en una instalación de almacenamiento en frío de CA: ahorro del 39% en costos de energía anuales).
Esta tecnología de almacenamiento alternativa hace que la inversión en energía solar u otras energías renovables sea mucho más atractiva.
Los sistemas TES detrás del medidor consisten en material de cambio de fase (PCM), controles inteligentes y software de monitoreo e informes remotos las 24 horas, los 7 días de la semana, que se instalan y ejecutan fácilmente en conjunto con los sistemas de refrigeración, control y estantería de las instalaciones de almacenamiento en frío.
Figura 3, Unidad termal de almacenamiento
Durante las horas de generación solar, el equipo de refrigeración existente de la instalación funciona y congela el PCM no tóxico y seguro para el medio ambiente. Durante las horas no solares, los operadores pueden apagar los sistemas de refrigeración por largos períodos de tiempo. Durante estos periodos de tiempo prolongados, el PCM absorbe y almacena el 85% de toda la infiltración de calor en el congelador, mantiene la estabilidad de temperatura para garantizar la calidad y seguridad de los alimentos, y reduce el consumo de energía hasta en un 90%.
A nivel mundial, existe la oportunidad de cambiar miles de megavatios de demanda de almacenamiento en frío con almacenamiento de energía térmica, y muchas empresas de servicios públicos progresivos de todo el país ya han probado, aprobado e incluido sistemas de almacenamiento de energía térmica en sus programas de incentivos. Al combinar la tecnología de almacenamiento alternativa TES (precio instalado por debajo de $ 1,000 por kilovatio) con la generación de energía alternativa puede eliminar millones más de dólares en costos de infraestructura de servicios públicos en todo el mundo.