El almacenamiento de energía es la captura de energía producida en un momento para utilizarla en un momento posterior [1] para reducir los desequilibrios entre la demanda de energía y la producción de energía. Un dispositivo que almacena energía generalmente se llama acumulador o batería . La energía se presenta en múltiples formas que incluyen radiación, química , potencial gravitacional , potencial eléctrico, electricidad, temperatura elevada, calor latente y cinética . El almacenamiento de energía implica convertir la energía de formas que son difíciles de almacenar a formas que se pueden almacenar de forma más conveniente o económica.
Algunas tecnologías proporcionan almacenamiento de energía a corto plazo, mientras que otras pueden durar mucho más. El almacenamiento de energía a granel está dominado actualmente por represas hidroeléctricas, tanto convencionales como por bombeo. El almacenamiento de energía de la red es una colección de métodos utilizados para el almacenamiento de energía a gran escala dentro de una red de energía eléctrica.
Ejemplos comunes de almacenamiento de energía son la batería recargable , que almacena energía química fácilmente convertible en electricidad para operar un teléfono móvil; la presa hidroeléctrica , que almacena energía en un embalse como energía potencial gravitacional ; y tanques de almacenamiento de hielo , que almacenan hielo congelado con energía más barata durante la noche para satisfacer la demanda máxima de refrigeración durante el día.Los combustibles fósiles como el carbón y la gasolina almacenan energía antigua derivada de la luz solar por organismos que luego murieron, se enterraron y con el tiempo se convirtieron en estos combustibles. Los alimentos (que se elaboran mediante el mismo proceso que los combustibles fósiles) son una forma de energía almacenada en formulario.
En la red del siglo XX, la energía eléctrica se generaba en gran medida mediante la quema de combustibles fósiles. Cuando se requería menos energía, se quemaba menos combustible. [2] La energía hidroeléctrica , un método de almacenamiento de energía mecánica, es el almacenamiento de energía mecánica más ampliamente adoptado y se ha utilizado durante siglos. Las grandes represas hidroeléctricas han sido lugares de almacenamiento de energía durante más de cien años. [3] Las preocupaciones por la contaminación del aire, las importaciones de energía y el calentamiento global han generado el crecimiento de las energías renovables, como la solar y la eólica. [2] La energía eólica no está controlada y puede generarse en un momento en que no se necesita energía adicional. Energía solarvaría con la cobertura de nubes y, en el mejor de los casos, solo está disponible durante las horas del día, mientras que la demanda a menudo alcanza su punto máximo después de la puesta del sol ( ver curva de pato ). El interés en almacenar energía de estas fuentes intermitentes crece a medida que la industria de las energías renovables comienza a generar una fracción mayor del consumo total de energía. [4]
El uso de electricidad fuera de la red era un nicho de mercado en el siglo XX, pero en el siglo XXI se ha expandido. Los dispositivos portátiles se utilizan en todo el mundo. Los paneles solares ahora son comunes en los entornos rurales de todo el mundo. El acceso a la electricidad es ahora una cuestión de viabilidad económica y financiera, y no solo de aspectos técnicos. Los vehículos eléctricos están reemplazando gradualmente a los vehículos con motor de combustión. Sin embargo, la potencia del transporte de larga distancia sin quemar combustible sigue en desarrollo.
La energía se puede almacenar en agua bombeada a una elevación más alta utilizando métodos de almacenamiento por bombeo o moviendo materia sólida a lugares más altos ( baterías de gravedad ). Otros métodos mecánicos comerciales incluyen la compresión de aire y volantes que convierten la energía eléctrica en energía interna o energía cinética y luego regresan cuando la demanda eléctrica alcanza su punto máximo.