IEEE Power & Energy Magazine - Spanish - July/August 2022 - 67

En el ámbito de la generación eléctrica, ya se están produciendo
reducciones significativas de las emisiones de CO2 en muchos
países, impulsadas por el descenso rápido del costo nivelado de la
energía renovable variable y las medidas políticas.
opiniones sobre las vías, oportunidades y amenazas relacionadas
con la rápida electrificación. Se utilizan ejemplos
principalmente de la Unión Europea (UE) y de Estados Unidos,
pero los principios generales se deberían aplicar también
a otras regiones.
Flexibilidad del hidrógeno,
el almacenamiento y los sistemas
paralelos
La electrificación directa, en la que el uso de la electricidad
sustituye directamente a la combustión de combustibles, ya
está en marcha. Cada sector de uso final tiene sus necesidades
y tecnologías específicas para la electrificación directa.
Pero también es posible la electrificación indirecta, es decir,
la sustitución de los combustibles fósiles por hidrógeno y
otros combustibles sintéticos que se producen con electricidad.
En la figura 3, se muestra un ejemplo de cómo estas
tecnologías se pueden vincular al sistema de energía global.
El hidrógeno y sus derivados, el almacenamiento y las soluciones
paralelas se encuentran en varios sectores, y a continuación
se presenta una visión general.
En la electrificación indirecta, el hidrógeno se produce
primero a través de la electrólisis del agua y, a continuación,
es posible que se transforme en diferentes moléculas
necesarias para fines específicos, como gasolina, metano o
amoníaco. Estos electrocombustibles o combustibles sintéticos
están asociados a grandes pérdidas de conversión, por
1,000
100
10
0.01
0.1
1
lo que en la mayoría de los casos se prefiere la electrificación
directa. Ahora bien, algunas aplicaciones son difíciles
de electrificar de manera directa, por ejemplo, el transporte
marítimo de largo alcance y la aviación. En estos casos, los
combustibles sintéticos son opciones prometedoras de descarbonización.
El
hidrógeno ofrecería el menor costo de capital y
las menores pérdidas de conversión de entre los posibles
combustibles sintéticos, pero resulta más difícil de almacenar
y transportar que otras alternativas. Por ejemplo,
el metano y el amoníaco pueden convertirse en líquidos
a temperaturas más altas y presiones más bajas. Además,
algunos combustibles, como la gasolina sintética y
el metano, podrían beneficiarse de las infraestructuras
existentes, lo que reduce sus costos de capital inicial. Por
último, la biomasa puede ser una fuente de carbono para
los combustibles sintéticos que contienen carbono, y ya se
utiliza ampliamente en algunas aplicaciones.
El almacenamiento, en sus diversas formas, puede aportar
una flexibilidad adicional al sistema eléctrico cuando se
combina con la generación de calor mediante electricidad,
la producción de electrocombustibles y otros conceptos
de electrificación. Aparte del almacenamiento eléctrico,
como las baterías, existen varias alternativas de almacenamiento
de energía, incluidas las de energía térmica y las de
combustibles gaseosos y líquidos. Sin embargo, los distintos
tipos de almacenamiento pueden tener costos muy diferentes
(figura 4), donde el orden de costos, de más a menos
caro, en una escala logarítmica es el almacenamiento
eléctrico; el almacenamiento térmico; el almacenamiento
gaseoso; y, en último lugar, el almacenamiento líquido. En
general, los electrocombustibles que permanecen en estado
líquido en condiciones atmosféricas son los más baratos de
almacenar y ofrecen una fuente potencial de flexibilidad
en el rango temporal de días a estaciones. El almacenamiento
de calor a gran escala también puede ofrecer una
buena rentabilidad en la escala de tiempo de días a semanas
y, quizás, incluso estaciones.
Los sistemas paralelos representan una tecnología interfigura
4. El costo aproximado de las diferentes categorías
de almacenamiento de energía (estimación del autor a
partir de varias fuentes) en una escala logarítmica. GNL:
gas natural licuado.
julio/agosto 2022
sectorial en la que una fuente de energía eléctrica se complementa
con una alternativa a base de combustible. El combustible
podría ser, en un principio, de origen fósil y, más
adelante, con compromisos más estrictos de energía 100%
limpia, cambiar a biocombustibles o electrocombustibles.
Dado que la fuente eléctrica sería por lo general la opción
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Costo de inversión en
almacenamiento (€/kWh)
Batería
Almacenamiento
de calor, edificio
Almacenamiento de
calor, a gran escala
GNL,
a gran escala
Propano, a pequeña
escala
Líquidos
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