En el sistema de aire comprimido (CAES -COMPRESSED AIR ENERGY STORAGE), el aire a alta presiones almacenado en depósitos bajo tierra naturales o artificiales (minas abandonadas, cavidades rellenas en soluciones minerales, acuíferos, etc) durante las horas de baja demanda. Posteriormente, en las horas pico, el aire almacenado se expande, moviendo un turbo generador.
Almacenamiento de energía
El almacenamiento de energía con aire comprimido es un método no sólo eficiente y limpio, sino económico. En 1973 CAES (Compressed Air Energy Storage) instaló en Alemania la primera planta de almacenamiento de energía en aire comprimido, haciendo uso de las cuevas naturales del subsuelo como almacén. Más tarde se han ido instalado posteriores plantas similares en Estados Unidos (Alabama y Ohio).
Estas plantas están diseñadas para operar en un ciclo diario, la carga durante la noche y la descarga durante el día.
El funcionamiento ingenioso de estas plantas se basa en aprovechar la energía eléctrica sobrante (de bajo costo) fuera de las horas punta, para comprimir el aire en un almacenamiento subterráneo, y más tarde utilizarlo para alimentar una turbina generadora para alimentar a la red eléctrica durante los periodos de alta demanda energética.
Estas plantas están diseñadas para operar en un ciclo diario, la carga durante la noche y la descarga durante el día.
El funcionamiento ingenioso de estas plantas se basa en aprovechar la energía eléctrica sobrante (de bajo costo) fuera de las horas punta, para comprimir el aire en un almacenamiento subterráneo, y más tarde utilizarlo para alimentar una turbina generadora para alimentar a la red eléctrica durante los periodos de alta demanda energética.
ESTACION DE ALMACENAMIENTO
Requiere combustión de gas natural
Un ejemplo más concreto y con buenos datos funcionales es la central instalada en Alabama, USA. En este caso el reservorio es de tipo de volumen constante, a diferencia de otros casos (en los casos en los que hay conexión subterránea con napas de agua).
Requiere combustión de gas natural
Un ejemplo más concreto y con buenos datos funcionales es la central instalada en Alabama, USA. En este caso el reservorio es de tipo de volumen constante, a diferencia de otros casos (en los casos en los que hay conexión subterránea con napas de agua).
El aire se comprime de forma escalonada, con enfriamientos intermedios, con lo cual se consigue un buen rendimiento en la etapa de almacenamiento de energía en los períodos en los que la red tiene excedente de energía.
Cuando es requerida ésta nuevamente, se utiliza el aire comprimido para alimentar turbinas de gas, también con un ciclo recuperativo de buen rendimiento termodinámico, con combustión y post combustión, y recuperación de calor de los gases de salida.
A primera vista, por más que en los expansores se efectúe un ciclo recuperativo, el rendimiento total de las turbinas de gas normales no permitirían alcanzar el rendimiento total que ostentan este tipo de instalaciones, a partir de 75%. Pero en realidad, en la etapa de generación, es decir, de transformación de la energía acumulada, la totalidad de la energía generada por las turbinas de gas es utilizada para accionamiento del generador eléctrico, es decir que no se deriva energía para accionamiento de compresores, y que constituyen justamente el factor limitante* del rendimiento de las turbinas de gas.
Este esquema, como comentamos antes corresponde a la primera instalación de este tipo efectuada en el estado de Alabama, USA, y cuyos datos funcionales son los siguientes:
Potencia: 110MW
Ubicación: Mac Intosh – Alabama (USA.)
Capacidad máxima: 26 horas
Relación: 1,7 hora de compresión por hora de generación
Rendimiento: 75-76,1 %
Costo: 500 U$S/KW (1988)
El aire comprimido como forma de energía también se puede utilizar para describir la tecnología en menor escala, como los coches explotados por aire o parques eólicos que almacenan la energía en tanques de fibra de carbono. El almacenamiento de la energía en aire comprimido es una solución muy viable para poder adaptar la irregularidad del suministro de las turbinas eólicas a la irregularidad de la demanda.
