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Geotermiaonline.com.- A los investigadores del prestigioso MIT de Boston les ha costado tres años de trabajo elaborar un Informe sobre cuáles son las opciones para acelerar la transición energética y alcanzarla descarbonización de la atmósfera utilizando energías renovables (VRE) sin que el sistema se venga abajo. Solución: nuevas técnicas de almacenar energía para garantizar su disponibilidad cuando las condiciones atmosféricas interrumpan la producción, por falta de viento o de sol de manera eficiente para 2050 como compromete el acuerdo de París.

En el informe, el Departamento de Energía del MIT insta a los gobiernos a invertir en inteligencia artificial o herramientas analíticas sofisticadas para la planificación, operación y regulación de los sistemas eléctricos con el fin de implementar y utilizar el almacenamiento de manera eficiente, fomentar la electrificación y la descarbonización en toda la economía, al tiempo que evita cargas excesivas o inequitativas, informa Tom Melville.

Estas herramientas serán críticas para los «diseñadores, operadores y reguladores del sistema eléctrico en el futuro, debido a que las tecnologías de almacenamiento tendrán la capacidad de sustituir o complementar esencialmente todos los demás elementos de un sistema de energía, incluida la generación, la transmisión y la respuesta a la demanda». El estudio también recomienda apoyo adicional para programas complementarios de dotación de personal y mejora de habilidades en las agencias reguladoras a nivel estatal y federal.

El almacenamiento de energía hace que la descarbonización profunda de los sistemas de energía eléctrica confiables sea asequible. «Los operadores de plantas de energía térmica con hidrocarburos han respondido y responden a la demanda de electricidad, en momentos dados, ajustando el suministro de electricidad que vierten a la red», dice el director de MITEI, Robert Armstrong, profesor de Ingeniería Química de Chevron y presidente del estudio Future of Energy Storage. «Pero los recursos de energías renovables, como el viento y la energía solar dependen de las variaciones diarias y estacionales, así como de las fluctuaciones climáticas; no siempre están disponibles para satisfacer la demanda eléctrica».

«Nuestro estudio -añade-, identifica al almacenamiento de energía como el apuntalamiento a los sistemas eléctricos dominados por VRE para ayudar a equilibrar el suministro y la demanda de electricidad al tiempo que mantienen la confiabilidad de una manera rentable, lo que a su vez puede apoyar la electrificación de muchas actividades de uso final más allá del sector eléctrico».

Aun que el estudio se centra en tres regiones distintas de los Estados Unidos, muestra la necesidad de un enfoque variado para el almacenamiento de energía y el diseño del sistema eléctrico en diferentes partes del país. Utilizando herramientas de modelado Para mirar hacia 2050, el equipo del estudio enfoca el desarrollo de sus modelos no sólo a los Estados Unidos, también a los países emergentes y economías en desarrollo (EMDE), particularmente representados por la India.

Se espera que estos países experimenten una demanda de consumo eléctrico progresivo en los próximos 30 años, debido a la rápida expansión económica general y a la creciente adopción de tecnologías que consumen electricidad, como el aire acondicionado. En particular, el estudio llama la atención sobre el papel fundamental que puede desempeñar el almacenamiento de baterías en la descarbonización de las redes en los países EMDE que carecen de acceso a gas de bajo costo y actualmente dependen de quemar carbón.

Los autores encuentran que la inversión en VRE combinada con el almacenamiento se ve favorecida sobre la nueva generación de carbón a mediano y largo plazo en la India, aunque las plantas de carbón existentes pueden persistir a menos que se vean obligadas a cerrar por medidas de política como la fijación del precio del carbono.

«Los países en desarrollo son una parte crucial del desafío de la descarbonización global», dice Robert Stoner, subdirector de ciencia y tecnología del MITEI y uno de los autores del informe. «Nuestro estudio muestra cómo pueden aprovechar la disminución de los costos de las energías renovables y el almacenamiento en las próximas décadas para convertirse en líderes climáticos sin sacrificar el desarrollo económico y la modernización».

El estudio examina cuatro tipos de tecnologías de almacenamiento: electroquímicas, térmicas, químicas y mecánicas, entre las que se encuentran la energía geotérmica, el hidrógeno, la soplar térmica, biomasa, la fisión nuclear y, posiblemente, la fusión nuclear.

Algunas de estas tecnologías, como las baterías de iones de litio, la energía hidroeléctrica de almacenamiento por bombeo y algunas opciones de almacenamiento térmico, están probadas y disponibles para su implementación comercial.

El informe recalca la necesidad de que los gobiernos impulsen otras tecnologías de almacenamiento electroquímico disponibles para 2050 o antes que dependen de materiales abundantes en la tierra. Que los incentivos y mecanismos gubernamentales que recompensan el éxito no interfieran en la gestión de proyectos. Y, además de solicitar cambios en la regulación de los proyectos de demostración, que requieren participación en los costes a cambio de derechos de propiedad intelectual, desalientan la difusión del conocimiento. También reclama compartir la información con otras entidades.

El informe dice que muchas plantas de energía existentes que se están cerrando pueden convertirse en instalaciones útiles de almacenamiento de energía reemplazando sus calderas de combustibles fósiles con almacenamiento térmico y nuevos generadores de vapor. Esta modernización se puede hacer utilizando tecnologías disponibles comercialmente y puede ser atractiva para los propietarios de plantas y las comunidades, utilizando activos que de otro modo se abandonarían a medida que los sistemas eléctricos se descarbonizan.

El estudio también analiza el hidrógeno y concluye que su uso para el almacenamiento probablemente dependerá de la medida en que el hidrógeno se utilice en la economía general. Ese amplio uso del hidrógeno, dice el informe, será impulsado por los costos futuros de producción, transporte y almacenamiento de hidrógeno, y por el ritmo de la innovación en las aplicaciones de uso final del hidrógeno.

El estudio del MITEI predice que la distribución de los precios mayoristas por hora o el valor marginal horario de la energía cambiará en los sistemas de energía profundamente descarbonizados, con muchas más horas de precios muy bajos y más horas de precios altos en comparación con los mercados mayoristas actuales. Por lo tanto, el informe recomienda que los sistemas «adopten precios minoristas y opciones de gestión de carga minorista que recompensen a todos los consumidores por cambiar el uso de electricidad de los momentos en que los altos precios al por mayor indican escasez, a los momentos en que los bajos precios al por mayor indican abundancia».

El estudio Future of Energy Storage es el noveno de una Serie del MIT, que explora temas complejos y vitales relacionados con la energía y el medio ambiente. Estudios anteriores se han centrado en la energía nuclear, la energía solar, el gas natural, la energía geotérmica y el carbón (con captura y secuestro de emisiones de dióxido de carbono), así como en sistemas como la red de energía eléctrica de los Estados Unidos.