El proyecto
Proyecto PROTERMO-ELEC (PROTOTIPO Y MODELADO DE LECHOS EMPACADOS INTEGRADOS EN SISTEMAS TÉRMICOS DE ALMACENAMIENTO DE ELECTRICIDAD), referencia PID2022-139844OB-100, financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación .
Resumen:
El almacenamiento de energía es una de las opciones más atractivas para disminuir el impacto de la generación intermitente y no gestionable de las energías renovables sobre la estabilidad de la red eléctrica. Así lo demuestra el esfuerzo que se está haciendo actualmente desde diferentes sectores.
Entre las alternativas, la tecnología PTES (Pumped Thermal Energy Storage) parece prometedora para equilibrar la red. Presenta las ventajas de almacenar una gran densidad de energía con una eficiencia elevada (60%) y un coste por unidad de energía LCOS relativamente bajo (menor que las baterías). Podría alcanzar potencias del orden de 100 MW, con capacidad de almacenamiento de unas 10 horas (1.000 MWh). Los costes de inversión son moderados comparando con otras tecnologías, y no presenta restricciones geográficas como otras tecnologías, como por ejemplo el bombeo hidráulico.
Los sistemas PTES almacenan electricidad cuando hay exceso de generación (precios valle) y la restituyen cuando la demanda es elevada. Se cargan mediante una bomba de calor de alta temperatura (ciclo Brayton inverso), almacenando la energía. Para recuperar la energía, el ciclo funciona como ciclo Brayton. El almacenamiento térmico se realiza en lechos de rocas, por ser económico.
Ojetivo:
El objetivo principal de este proyecto es construir un prototipo piloto de planta PTES (potencia 5 kW y unas horas de almacenamiento) con mínimo coste.
Protótipo experimental:
Foto de la instalación experimental, donde se puede apreciar en la parte izquierda un calentador eléctrico, que permite elevar la temperatura del aire a 400ºC.
En la parte derecha, un lecho de rocas (aislado termicamente) donde se almacena el calor del aire a 400ºC en rocas.
Se distingue en el suelo válvulas que permiten cambiar el sentido de paso del aire, para bien:
- calentar (desde arriba) el lecho en la fase de carga
- enfriar (desde abajo) el lecho y recuperar la energía en la fase de descarga
El dispositivo está alimentado por un compresor (no visible en la imágen) y controlado por PLC (control de temperatura de los gases calientes y control de flijo másico de gases). También está instrumentado con más de 50 termopares para medir distribución de temperatura en el lecho y medir presión en varios puntos.
