Impacto del almacenamiento de energía en la reducción de la dependencia de combustibles fósiles

Introducción

En la actualidad, el almacenamiento de energía es un tema de interés primordial en diálogos y conferencias sobre energías renovables, con miras hacia la transición para un futuro energético sostenible. La tecnología de almacenamiento ofrece diferentes alternativas de soluciones con el fin de reducir la dependencia de las fuentes de energías tradicionales que provienen de los combustibles fósiles, que han dominado el panorama energético desde la revolución industrial.

La energía almacenada facilita una mayor integración de fuentes renovables en la red eléctrica, contribuyendo significativamente a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, aumentar la seguridad energética y optimizar la eficiencia económica y ambiental. A lo largo de este artículo, se expone cómo las diversas tecnologías de almacenamiento de energía están forjando una infraestructura energética más resiliente y sostenible, destacando su relevancia y aplicabilidad en el contexto actual.

¿Qué es el almacenamiento de energía?

Es un proceso que implica la recolección y conservación de energía utilizando sistemas especiales de almacenamiento para su posterior liberación controlada. Esta tecnología es necesaria para equilibrar la oferta y la demanda en la red eléctrica, especialmente para las fuentes de energía renovable, cuya producción puede ser impredecible y no alinearse con los picos de demanda. Aunque tradicionalmente ha sido un proceso costoso, los avances tecnológicos han simplificado y mejorado los costos de retención de energía excedente. A continuación, se muestra una imagen representativa de un sistema de almacenamiento que recibe y distribuye energía solar.

Dependencia de combustibles fósiles: Definición y contexto histórico

Desde la Revolución Industrial, los combustibles fósiles: petróleo, carbón y gas natural, han sido los protagonistas en el desarrollo energético mundial. Se destacan por características como alta densidad energética y relativa facilidad de acceso; además, la existencia de pozos y la facilidad de extracción y transporte los han convertido en las fuentes de energía convencional predominantes durante más de un siglo. Sin embargo, esta dependencia ha generado desafíos sostenidos en el tiempo en términos ambientales y socioeconómicos.

Problemas asociados con la dependencia de combustibles fósiles

• Impactos ambientales negativos: El uso intensivo de combustibles fósiles es el principal contribuyente a las emisiones de gases de efecto invernadero, agravando el cambio climático global. La dependencia de las fuentes de energía tradicionales ha causado múltiples afectaciones a la atmósfera, el clima y adicionalmente provoca problemas de salud y seguridad alimentaria debido a la contaminación del aire y el agua.
• Riesgos para la seguridad energética y económica: La volatilidad de los precios del petróleo y el gas, junto con la concentración geográfica de los recursos fósiles, crea inestabilidad económica y vulnerabilidad geopolítica. Esta dependencia compromete la seguridad energética de ciertas naciones, obligándose a depender de importaciones y exponiéndose a fluctuaciones de precios y conflictos políticos.

Transición hacia alternativas sostenibles

Frente a estas adversidades, es preciso acelerar la transición hacia sistemas de almacenamiento más sostenibles, representando una solución tecnológica importante, que permite una mayor independencia de los combustibles fósiles mediante la integración eficaz de energías renovables como la solar y la eólica entre otras. Esta transición mitigaría los impactos ambientales negativos asociados con los combustibles fósiles, y fortalecería la seguridad energética y económica a nivel global.

Cómo el almacenamiento de energía reduce la dependencia de combustibles fósiles

La transición hacia un futuro menos dependiente de combustibles fósiles es indispensable para una sostenibilidad a largo plazo; lo cual, constituye un punto de atención en este cambio, permitiendo la integración eficaz de energías renovables y ofreciendo una alternativa sostenible para la gestión de la demanda energética. En las siguientes secciones, se resumen cómo las innovaciones en tecnologías de almacenamiento, con su implementación global y beneficios asociados, están facilitando un descenso en las fuentes de energías tradicionales:

Tecnologías de almacenamiento de energía

Almacenar energía a gran escala es uno de los principales procesos para la transición hacia un sistema energético más sostenible. Tecnologías como las baterías de:  litio-ion, plomo ácido, y  las de iones de sodio, los sistemas de almacenamiento térmico y el almacenamiento por aire comprimido, entre otros, son fundamentales. Es importante reconocer que los sistemas de almacenamiento de energía con baterías (BESS) proyectan el futuro de la transición a la energía limpia.

Estas tecnologías proporcionan una respuesta rápida a la demanda energética sin recurrir a fuentes de energías tradicionales, así mismo maximizan la eficiencia de las energías renovables mediante el almacenamiento excedente durante picos de producción y liberarlo durante los déficits. A continuación, se muestra un diagrama representativo de un sistema de almacenamiento de energía por aire comprimido (CAES).

Integración de energías renovables con sistemas de almacenamiento

La capacidad de almacenar energía facilita una mayor inclusión de las energías renovables en la red eléctrica. Al compensar su naturaleza intermitente, el almacenamiento permite que fuentes como la solar, eólica y geotérmica sean más confiables y predecibles. Esta integración forma parte de la base para un sistema energético sostenible, permitiendo una transición gradual y estable de los combustibles fósiles hacia alternativas energéticas más limpias y sostenibles.

Beneficios económicos y de seguridad energética

El almacenamiento de energía, económicamente, permite ahorros al aprovechar tarifas bajas de energía y almacenarla para usar cuando los precios suben, reduciendo así la dependencia de los precios de los combustibles fósiles. En términos de seguridad energética, garantiza un suministro confiable incluso cuando las condiciones climáticas afectan la generación de energías renovables, disminuyendo la necesidad de combustibles fósiles; así mismo, impulsa el empleo en este sector.

Ejemplos de proyectos exitosos

• Proyecto BESS de Alamitos: Llevado a cabo en colaboración con Southern California Edison y Fluence, ha marcado un hito en la historia de la industria del almacenamiento de energía, siendo el primer proyecto global destinado a reemplazar las funciones de una planta de gas natural y recibir un acuerdo de compra de energía a largo plazo.

Este proyecto demostró la viabilidad del almacenamiento de energía en baterías a gran escala, mostrando su capacidad para satisfacer las demandas de una red moderna y flexible. Su éxito estableció un modelo para futuras iniciativas, promoviendo este proceso como una solución para reducir la dependencia de combustibles fósiles y avanzar hacia un futuro energético libre de carbono¹.

• Proyecto Edwards & Sanborn: Es un caso ejemplar en la industria de la energía renovable de EE. UU., que destaca la importancia del almacenamiento de energía en la reducción de la dependencia de los combustibles fósiles. Esta instalación es una de las más grandes de su tipo, abarca 4,600 acres y está equipada con más de 1.9 millones de módulos solares de First solar, generando 875 MWdc de energía solar.

Además, cuenta con una capacidad de almacenamiento de 3,287 megavatios-hora, facilitando una integración eficiente de energías renovables en la red. Este proyecto suministra energía limpia a consumidores importantes, y varias utilidades de California, y permite la optimización de la red eléctrica de la zona. Representa un modelo avanzado y efectivo de cómo la energía solar combinada con soluciones de almacenamiento alcanza apoyar la transición hacia un futuro energético sostenible².

Beneficios del almacenamiento de energía para el medio ambiente

Este proceso ofrece múltiples beneficios para los ecosistemas que son básicos en la disputa contra la dependencia de los combustibles fósiles:

1. Reducción de emisiones de gases de efecto invernadero: El almacenamiento de energía facilita el uso de energías renovables, reduciendo la activación de plantas de combustibles fósiles durante los picos de demanda. Esto disminuye directamente las emisiones de CO2, apoyando una economía baja en carbono.
2. Mejora de la eficiencia energética: Al almacenar energía cuando la demanda es baja y utilizarla cuando aumenta, se optimiza el uso de recursos energéticos, reduciendo la generación desperdiciada y el consumo de combustibles fósiles.
3. Conservación de recursos naturales: El uso de almacenamiento de energía disminuye la dependencia de combustibles fósiles, lo que conlleva a menos extracción de estos recursos, beneficiando la conservación del medio ambiente y reduce la degradación y contaminación asociadas a la extracción y el empleo de estos recursos.
4. Reducción del impacto en la biodiversidad: El almacenamiento de energía logra minimizar la necesidad de construir nuevas infraestructuras energéticas en áreas sensibles, como bosques o ecosistemas únicos, ayudando a preservar la biodiversidad y los hábitats naturales. Al disminuir la fragmentación del hábitat y la perturbación de la vida silvestre, este proceso contribuye directamente a la conservación del entorno natural.

Estos aspectos apuntan cómo el almacenamiento de energía beneficia la transición hacia un futuro energético más sostenible y menos dependiente de los combustibles fósiles, y en favor de la mitigación del cambio climático y la conservación de recursos naturales.

Acelerando la adopción global del almacenamiento de energía

La expansión del almacenamiento de energía a nivel mundial se ve impulsada por distintos factores. Entre ellos destacan el creciente interés en las energías renovables, la necesidad de mitigar el cambio climático y los avances tecnológicos que han reducido los costos y mejorado la eficiencia de estas soluciones. A medida que la generación de energías renovables se vuelve más común, el almacenamiento se torna fundamental para garantizar un suministro eléctrico estable y confiable.

Para acelerar la transición hacia un futuro energético más sostenible, es necesario implementar diversas estrategias. Esto incluye invertir en investigación y desarrollo para mejorar las tecnologías de almacenamiento, fomentar la colaboración entre gobiernos, el sector público y privado, establecer marcos regulatorios claros y flexibles, y desarrollar mercados que permitan a los propietarios de sistemas de almacenamiento vender el exceso de energía.

Conclusiones

El almacenamiento de energía se presenta como una alternativa de solución, necesaria para mitigar la dependencia de los combustibles fósiles y avanzar de manera más factible hacia un futuro energético sostenible. Su capacidad para integrar eficazmente fuentes de energía renovables permite la optimización de la red eléctrica, estos sistemas tienen su aporte en la reducción de emisiones de carbono, y también mejoran la seguridad y eficiencia energética global.

A medida que la tecnología evoluciona y merman los costos, la implementación del almacenamiento de energía está destinada a acelerarse, ofreciendo soluciones innovadoras para los retos energéticos y ambientales del mañana. A través de políticas adecuadas y la cooperación internacional, se puede acelerar esta transición y asegurar un entorno más limpio para las futuras generaciones.

Referencias

1. https://www.aes.com/aes-alamitos-battery-energy-storage-system-launched-energy-storage-industry-we-know-it-0. Consultado el 24 julio 2024.
2. https://www.mortenson.com/newsroom/edwards-sanborn-solar-storage-completion. Consultado el 24 julio 2024.