Actualizado: 14/07/2023
La empresa emergente Form Energy, respaldada por Gates y Bezos, y situada como una de las más interesantes en el ámbito de almacenamiento de energía renovable a nivel de red, acaba de conseguir la aprobación para su sistema de demostración de 10 MW/1 GWh. Este sistema de batería de hierro-aire multi-día cuesta solo el 10% del valor de las de litio.
- Los reguladores de Minnesota aprobaron el jueves un sistema de batería de hierro-aire de 10-MW/1,000-MWh que será construido por Form Energy para la empresa de servicios públicos de Minnesota de Xcel Energy, Northern States Power o NSP.
- NSP espera que el proyecto piloto de almacenamiento de energía de larga duración esté operativo a fines de 2025 y se combine con hasta 710 MW de energía solar en el sitio de una planta de energía a carbón que se está retirando.
- La empresa de servicios públicos espera que el proyecto le cueste a los clientes residenciales alrededor de 30 centavos por mes durante la vida útil esperada de 10 años del proyecto. La Comisión de Servicios Públicos de Minnesota impuso un límite de costos al proyecto.
Energía renovable a escala de red: almacenamiento práctico y económico
Para avanzar hacia un suministro 100% renovable en las grandes redes eléctricas, los operadores de la red necesitan soluciones ingeniosas, asequibles, prácticas y ecológicas para almacenar la energía generada en momentos poco convenientes y liberarla cuando la demanda supera la oferta.
Esto debe ocurrir en diferentes escalas temporales. Algunos proyectos de “baterías grandes” de litio ya están haciendo un excelente trabajo en el alisado diario de la red. Sin embargo, el litio no es ideal para el almacenamiento de mayor duración, ya que no le gusta permanecer completamente cargado durante días o meses. Por ello, se están desarrollando otras opciones de almacenamiento en masa, más lentas, para amortiguar las redes energéticas contra los periodos de mal tiempo y las bajas estacionales en la generación renovable.
Form Energy y la batería de hierro-aire
Form Energy está trabajando en este espacio de almacenamiento de varios días, comercializando una solución de batería modular relativamente sencilla, basada en el ciclo de oxidación del hierro. Al cargar estos módulos de batería del tamaño de una lavadora, se utiliza electricidad para convertir el óxido de hierro, o la “herrumbre”, en hierro metálico, liberando oxígeno como subproducto. Para descargar las baterías, se necesita reintroducir oxígeno en el sistema, transformando el hierro metálico nuevamente en óxido de hierro, liberando energía en el proceso.
Esta reacción es más lenta que la descarga instantánea y de alta potencia de una batería de litio. Sin embargo, es más rápida de lo que se podría pensar: un ciclo completo de descarga toma alrededor de 100 horas, o poco más de cuatro días. Este tiempo se ajusta perfectamente a las necesidades de las ciudades que necesitarán baterías de varios días para protegerse contra las inclemencias del tiempo.
Ventajas de las baterías de hierro-aire
Las ventajas de una batería de hierro-aire son simples y evidentes. El hierro reducido directo es la forma más barata de hierro disponible y se utiliza principalmente en la fabricación de acero. Es extremadamente abundante y totalmente seguro, al igual que los otros dos ingredientes principales, el agua y el aire.
Aunque estas celdas podrían ocupar algo de espacio, aproximadamente una hectárea de terreno para 3 MW de generación de energía, son duraderas, totalmente reciclables y se pueden vender fácilmente. El resultado es un Costo Nivelado de Almacenamiento (LCoS) que representa alrededor del 10% de un arreglo de batería grande de litio por kilovatio-hora almacenado y liberado.
Proyecto demostrativo en Minnesota
Tras anunciar una planta de fabricación de US$760 millones en Virginia Occidental a principios de este año, Form Energy ha anunciado ahora un impresionante proyecto de demostración: un sistema de 10 megavatios/1 gigavatio-hora que se construirá en 2 ha de terreno cerca de la Estación Generadora del Condado de Sherburne en Becker, Minnesota.
Este proyecto piloto representa una etapa importante en un programa en el que Xcel comenzará a usar baterías de hierro-aire para reemplazar sus plantas de energía alimentadas por carbón. El objetivo es aprovechar la infraestructura de transmisión existente y mantener los costos de liberación de energía aproximadamente al nivel que las redes locales ya están pagando por la electricidad de refuerzo
1. Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) relacionados con los temas destacados en el artículo:
- Objetivo 7: Energía asequible y no contaminante
- Objetivo 9: Industria, innovación e infraestructura
- Objetivo 11: Ciudades y comunidades sostenibles
- Objetivo 12: Producción y consumo responsables
- Objetivo 13: Acción por el clima
2. Metas específicas de los ODS identificadas en el artículo:
- Objetivo 7.2: Aumentar la proporción de energía renovable en el mix energético global.
- Objetivo 9.4: Actualizar la infraestructura y reconvertirla para que sea sostenible.
- Objetivo 11.6: Reducir el impacto ambiental negativo per capita de las ciudades.
- Objetivo 12.2: Lograr la gestión sostenible y el uso eficiente de los recursos naturales.
- Objetivo 13.2: Integrar medidas de cambio climático en las políticas, estrategias y planes nacionales.
3. Indicadores de los ODS mencionados o implícitos en el artículo:
- Indicador 7.2.1: Proporción de energía renovable en el consumo final de energía.
- Indicador 9.4.1: Valor agregado de la industria manufacturera y la construcción como proporción del PIB.
- Indicador 11.6.1: Proporción de la población urbana que vive en barrios marginales, asentamientos informales o sin vivienda adecuada.
- Indicador 12.2.1: Tasa de reciclaje de desechos sólidos municipales, a nivel nacional.
- Indicador 13.2.1: Integración de medidas de cambio climático en las políticas, estrategias y planes nacionales.
4. Tabla de ODS, metas e indicadores:
| ODS | Metas | Indicadores |
|---|---|---|
| Objetivo 7: Energía asequible y no contaminante | Aumentar la proporción de energía renovable en el mix energético global. | Proporción de energía renovable en el consumo final de energía (Indicador 7.2.1). |
| Objetivo 9: Industria, innovación e infraestructura | Actualizar la infraestructura y reconvertirla para que sea sostenible. | Valor agregado de la industria manufacturera y la construcción como proporción del PIB (Indicador 9.4.1). |
| Objetivo 11: Ciudades y comunidades sostenibles | Reducir el impacto ambiental negativo per capita de las ciudades. | Proporción de la población urbana que vive en barrios marginales, asentamientos informales o sin vivienda adecuada (Indicador 11.6.1). |
| Objetivo 12: Producción y consumo responsables | Lograr la gestión sostenible y el uso eficiente de los recursos naturales. | Tasa de reciclaje de desechos sólidos municipales, a nivel nacional (Indicador 12.2.1). |
| Objetivo 13: Acción por el clima | Integrar medidas de cambio climático en las políticas, estrategias y planes nacionales. | Integración de medidas de cambio climático en las políticas, estrategias y planes nacionales (Indicador 13.2.1). |
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Fuente: ecoinventos.com
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En conclusión, la implementación de una gigantesca batería de hierro-aire de Form Energy en Minnesota promete ser una solución más económica y eficiente en comparación con la tecnología actual. Esto representa un avance significativo en la búsqueda de alternativas sostenibles y accesibles para el almacenamiento de energía.