Una nueva planta piloto reemplazará el carbón con sal fundida para crear gigantescas baterías ciclo Carnot.
El Centro Aeroespacial Alemán (Deutsches Zentrum für Luft und Raumfahrt – DLR) está investigando si las plantas de carbón de Alemania podrían ser reutilizadas como activos de almacenamiento de energía. El organismo de investigación, que tiene un amplio historial en el desarrollo de la energía solar por concentración (CSP), está planificando un proyecto piloto que consistirá en retirar la caldera de una antigua central de carbón y sustituirla por un tanque de almacenamiento térmico de sales fundidas que se calentará utilizando el exceso de energía renovable.
Si el concepto funciona, entonces los defensores dicen que podría ayudar a salvaguardar los puestos de trabajo en la generación de carbón, al tiempo que da a Alemania decenas de GW de capacidad de almacenamiento para la carga de energía renovable en la red alemana.
Además, un solo piloto podría ser suficiente para demostrar la viabilidad comercial del concepto, ya que la tecnología, descrita como batería Carnot, se basa en componentes industriales disponibles en el mercado y en prácticas estándar de ingeniería. Se espera que la conversión de las plantas de carbón no sea costosa, ya que gran parte de la infraestructura existente puede ser reutilizada y los permisos y las conexiones a la red ya están en operativos.
El Dr. Michael Geyer, asesor principal del Instituto de Ingeniería Termodinámica de DLR en Almería, España, dijo que el centro está preparando un piloto a escala comercial en asociación con una empresa de servicios públicos alemana sin nombre. Ya se había adjudicado un estudio de viabilidad para el proyecto piloto, confirmó.
Geyer explicó que las propuestas de ingeniería tardarían de 12 a 18 meses y la construcción podría tardar otro año y medio, lo que significa que la planta piloto podría estar lista y funcionando en tres años. El proyecto piloto está siendo financiado como una iniciativa público-privada, dijo.
Según su sitio web, DLR ha estado investigando las baterías Carnot desde 2014. La experiencia con el almacenamiento de sales fundidas en plantas CSP, mientras tanto, se remonta a casi una década atrás.
Esto es significativamente más largo que el historial operativo de las plantas de baterías de iones de litio a escala de red, anotó Geyer. Los tanques de almacenamiento térmico son conceptos de ingeniería de baja tecnología y bajo riesgo, que sólo requieren un tanque de acero, una base de concreto y la sal misma.
La principal tarea de ingeniería es encajar el tanque en una planta de carbón; estas plantas no fueron diseñadas para albergar contenedores de almacenamiento de sal fundida, admitió, y una batería Carnot construida desde cero probablemente no se parecería a una planta de carbón.
Pero en Alemania, las empresas de servicios públicos están interesadas en el concepto como una forma de ampliar la vida útil de los activos de generación de carbón, a los que ahora se les ha dado una fecha límite final de 2038. Geyer dijo que 7 GW de generación de carbón se cerrarán en 2023 y aumentarán a 23 GW en 2030.
La mayoría, si no toda, de esta capacidad podría convertirse en baterías Carnot. “Esta es una aplicación de sentido común para hacer uso de la infraestructura existente”, dijo.
Es probable que las baterías Carnot complementen las plantas de baterías de iones de litio de la red alemana, dijo Geyer, ya que estas últimas prestan servicios de control de frecuencias primarias y secundarias.
La combinación de baterías de iones de litio y Carnot podría mantener la estabilidad de la red y proporcionar un cambio de carga para mantener las redes funcionando con altos niveles de energía renovable durante horas o posiblemente días, dijo.
El concepto de batería Carnot sólo tiene sentido como una forma de aprovechar los equipos de la planta de carbón y el exceso de energía renovable que de otro modo se desperdiciaría, admitió Geyer, ya que la eficiencia del proceso de almacenamiento es de sólo alrededor del 40%
El DLR espera elevar este nivel al 60% utilizando la tecnología de la bomba de calor, de manera análoga a la que persigue la empresa Alphabet spinoff Malta.
Jonathan Walters, un consultor económico que trabaja para el Banco Mundial en las rutas de transición para alejarse del carbón, dijo que las zonas mineras de lignito podrían cubrir tierras en dificultades con paneles solares para alimentar las baterías de Carnot.
“Vas a perder los trabajos de lignito, pero vas a salvar los trabajos de la planta de energía y vas a salvar algunos de los activos físicos que de otra manera serían cancelados”.
18/Marzo/2019
Jason Deign
www.greentechmedia.com
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