El "Super Power Bank" demuestra su "capacidad"
Con la aceleración de la transformación energética, la proporción de energía renovable global ha superado el 30%. ¿Cómo solucionar el problema de la generación de energía eólica y solar dependiente del clima? Las plataformas marinas y las plataformas petrolíferas suben y bajan, ¿cómo podemos reciclar y reutilizar la gran cantidad de energía potencial? ¿Cómo garantizar un suministro estable de electricidad a hogares y fábricas en el desarrollo de zonas con infraestructura débil…
Las respuestas a estas preguntas se pueden encontrar en el nuevo almacenamiento de energía. El nuevo almacenamiento de energía se refiere a la tecnología de almacenamiento de energía que utiliza la producción de electricidad como forma principal, además del almacenamiento por bombeo. El almacenamiento de energía se conoce a menudo internacionalmente como la “navaja suiza” de la transformación energética para describir sus funciones integrales, y muchas personas también lo llaman “superbanco de energía”.
En 2024, por primera vez se incluyó en el informe de trabajo del gobierno de China el término “desarrollo de nuevo almacenamiento de energía”. En febrero de 2025, el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información y otros ocho departamentos emitieron otro documento para promover el desarrollo de alta calidad de la nueva industria de fabricación de almacenamiento de energía. ¿Por qué el nuevo almacenamiento de energía está atrayendo la atención? ¿Dónde está lo “nuevo”? ¿Cuáles son los escenarios de aplicación? El periodista realizó una entrevista sobre este asunto.
Almacenamiento de energía en baterías de litio: haciendo la red eléctrica más resiliente
“La situación es muy urgente debido a múltiples factores”, declaró a la prensa. “En primer lugar, Jiangsu ha experimentado la temperatura máxima sostenida más alta en 65 años, y la demanda de electricidad ha superado con creces las expectativas. En segundo lugar, la proporción de energía renovable en la red eléctrica de Jiangsu ha aumentado gradualmente, superando a la energía generada a partir de carbón por primera vez en la historia. Sin embargo, la generación de energía eólica y fotovoltaica se ve afectada por las condiciones naturales e inevitablemente presenta problemas como intermitencia, volatilidad y distribución desigual”.
En otras palabras, cuanto mayor sea la proporción de nueva energía, mayor será el desafío para la seguridad y la estabilidad del sistema eléctrico y mayor la necesidad de mejorar el mecanismo de regulación del sistema eléctrico representado por el nuevo almacenamiento de energía.
“El período de construcción fue de solo cuatro meses. Trabajamos intensamente, formamos un equipo especial, organizamos la implementación de diferentes proyectos y aprendimos de la experiencia de los demás…”, recordó Deng Dahong.
Después de un arduo trabajo, todos los proyectos de almacenamiento de energía se conectaron a la red y se pusieron en funcionamiento según lo previsto antes de que llegaran las altas temperaturas. Cada central eléctrica de almacenamiento de energía con batería de litio es como un “superbanco de energía”, que almacena electricidad durante el período de baja demanda y la descarga durante el período de máxima demanda, “cargándose dos veces y descargándose dos veces” todos los días para garantizar con éxito el suministro de energía.
“El almacenamiento de energía ha desempeñado el papel de ‘fuerza estabilizadora’ para ganar esta batalla para satisfacer la demanda máxima del verano”, exclamó Deng Dahong. Con la regulación de las centrales eléctricas de almacenamiento de energía con baterías de litio, la red eléctrica se vuelve “más flexible”.
¿Cómo es la potente batería de litio para almacenar energía? ¿Cómo funciona?
El reportero llegó a la fábrica de Changsha Xinlihang Co., Ltd., donde se integraron y empaquetaron las baterías de litio y, después de rigurosas pruebas de seguridad, finalmente se cargaron en filas de cabinas de almacenamiento de energía tipo contenedor y se entregaron para su transporte después de la depuración del sistema.
“Tomemos como ejemplo nuestro sistema de almacenamiento de energía refrigerado por líquido de 5 megavatios-hora: se utilizarán 4.992 baterías en cada gabinete de almacenamiento de energía”, dijo a los periodistas Tian Weiqiang, gerente general de Jiangsu Yuanxin. Según él, los materiales y procesos de estas baterías son similares a los de las baterías de energía de los vehículos de nueva energía, pero el almacenamiento de energía presta más atención a la alta seguridad, el bajo costo y la larga vida útil de las baterías.
Para ello, hemos equipado cada paquete de baterías con sistemas de refrigeración líquida, protección contra incendios, gestión de baterías, gestión de energía y otros para supervisar su estado en tiempo real, garantizar su funcionamiento óptimo y prolongar la vida útil del sistema, afirmó Xu Fang.。
Tras años de desarrollo, las baterías de energía han alcanzado la madurez necesaria y se acercan mucho a los productos estándar, a menudo producidos en lotes. Sin embargo, el almacenamiento de energía se compone principalmente de productos personalizados. Por ejemplo, los proyectos de almacenamiento fotovoltaico que hemos ejecutado con éxito en Hotan, Xinjiang, y Gangba, Tíbet, requieren soluciones personalizadas basadas en factores como la altitud, la humedad del aire, la superficie y los escenarios de aplicación, añadió Xu Fang.
Los fabricantes chinos de almacenamiento de energía con baterías de litio no sólo apuntan a las principales provincias consumidoras de electricidad del país y a las nuevas regiones “desiertas” ricas en energía, impulsados por la demanda del mercado, los márgenes de ganancia y otros factores, sino que también están dirigiendo su atención al extranjero.
En mayo de 2024, Changsha New Lithium Co., Ltd. y el grupo sudafricano de energía renovable Veers Group establecieron conjuntamente una empresa conjunta para desarrollar e implementar soluciones innovadoras de energía renovable en Sudáfrica; en diciembre de 2024, Envision Energy Storage firmó un contrato con la compañía eléctrica francesa EDF para proporcionar sistemas de almacenamiento de energía en baterías para tres proyectos de almacenamiento de energía en Sudáfrica; en el mismo mes, Sungrow firmó el pedido de sistema de almacenamiento de energía más grande en el sudeste asiático hasta la fecha con una empresa filipina que cotiza en bolsa; en enero de 2025, GCL fue seleccionada en la lista calificada de la Saudi Electricity Procurement Company para la licitación de proyectos de almacenamiento de energía… Las empresas chinas representan hasta el 90% de los envíos mundiales de baterías de litio para almacenamiento de energía.
“El almacenamiento de energía es una industria que resuena con la misma frecuencia en todo el mundo”, afirmó Xu Fang. “Si queremos impulsar la transformación energética, el almacenamiento de energía es una industria de apoyo esencial, por lo que mantiene un fuerte impulso de crecimiento tanto a nivel nacional como internacional”.
Almacenamiento de energía de gas comprimido: Exploración de la expansión de la capacidad del “cargador de aire”
Ocho enormes tanques esféricos con un diámetro de unos 19 metros están dispuestos de forma ordenada. El pozo bajo cada tanque esférico está conectado a una instalación de almacenamiento de gas de 700.000 metros cúbicos, construida a 600 metros de profundidad mediante cavernas de sal natural. Tiene capacidad para transportar hasta 2.880 toneladas de aire por hora, lo que equivale aproximadamente al peso de 48 vagones de tren de alta velocidad.
El almacenamiento de electricidad y la generación de energía se realizan en esta enorme cantidad de "inhalación y exhalación".
El aire es invisible e intangible, entonces ¿cómo almacena energía? Li Jun, experto en gestión de primer nivel de China Energy Engineering Group Co., Ltd. (en adelante, “China Energy Engineering”), ofreció una vívida analogía a los periodistas: “Cuando el consumo de electricidad es bajo, el excedente de electricidad impulsa la ‘bomba’ para comprimir el aire en el ‘neumático’ para formar un estado de alta presión”.
Los “neumáticos” aquí se refieren a instalaciones selladas de almacenamiento de gas, como cavernas de sal y cámaras artificiales. El calor generado durante el proceso de compresión del aire se almacena en tanques de almacenamiento de calor en el suelo en forma de agua caliente, sal fundida, etc. Durante los períodos de mayor consumo de electricidad, la instalación de almacenamiento de gas liberará el aire a alta presión almacenado y el tanque de almacenamiento de calor liberará el calor almacenado. En este momento, el aire a alta presión se calienta, lo que le otorga una gran fuerza de expansión para impulsar el grupo electrógeno de turbina de aire, como el “gran molino de viento” del grupo de turbinas eólicas, generando electricidad para suministrar energía a la red eléctrica.
Fue en Yingcheng donde el 9 de enero de este año, el primer proyecto de demostración de almacenamiento de energía de aire comprimido de 300 megavatios del mundo, “Energy Storage No. 1”, invertido y construido por China Energy Construction, se conectó a la red y generó electricidad a plena capacidad, estableciendo tres récords mundiales de energía de una sola unidad, escala de almacenamiento de energía y eficiencia de conversión.
¿Qué significa una potencia de una sola máquina de 300 megavatios? “Consideramos que ‘Energy Storage No. 1’ es un enorme banco de energía que puede suministrar energía continua a toda una ciudad pequeña o mediana durante cinco horas”, explicó Li Jun. Antes de esto, la escala de construcción del almacenamiento de energía de gas comprimido rondaba las decenas de megavatios, y la operación comercial más grande era el proyecto Jiangsu Jintan de 60 megavatios. No existe precedente en el mundo de un proyecto de 300 megavatios en términos de personalización de equipos y construcción de ingeniería.
Cuando se le preguntó por qué eligió asumir una tarea tan difícil y desarrollar un proyecto de almacenamiento de energía de gas comprimido de tan alta capacidad y potencia, Xu Fang dijo a los periodistas: Para regular las fluctuaciones de energía en toda la red eléctrica regional, el almacenamiento de energía debe alcanzar una cierta escala. Como sistema de almacenamiento de energía a largo plazo y de gran capacidad, el almacenamiento de energía a gas comprimido ofrece mayor flexibilidad en la selección de emplazamientos y un plazo de construcción más corto que el almacenamiento por bombeo. El nivel de 300 megavatios puede reducir eficazmente los costos del proyecto, mejorar la eficiencia de conversión e impulsar la transformación y modernización de la fabricación de equipos tradicionales, facilitando especialmente la implementación flexible de la red.
Cabe mencionar que la mayoría de las centrales eléctricas de almacenamiento de energía de gas comprimido tipo caverna de sal actualmente en funcionamiento en el mundo requieren energía fósil adicional para calentar el aire durante el proceso de generación de energía. Este proceso se denomina “combustión suplementaria”, y la contaminación y la pérdida de calor son inevitables. El “Almacenamiento de Energía N.º 1” se centró en abordar problemas clave en la captación y utilización del calor, y por primera vez logró una combustión no suplementaria mediante circulación interna. No requiere combustibles fósiles y, por lo tanto, no produce contaminación. Al entrar en la planta de Yingcheng en Hubei, no se ve polvo por todas partes; todo está limpio.
“No solo está libre de contaminación, sino que el aire natural que entra en nuestra central eléctrica puede incluso filtrarse tras sufrir cambios de temperatura y presión, eliminando así parte del polvo y las impurezas”, declaró a la prensa Li Jun, economista jefe del Grupo de Tecnología Digital de Ingeniería Energética de China. “¡Es como un ‘gran purificador de aire’!”
Como agregación de resultados de investigaciones en múltiples campos, las ventajas de "Almacenamiento de Energía No. 1" son mayores.
Yingcheng, Hubei, es la base de reserva de sal más grande del centro de China, con más de 40 millones de metros cúbicos de cavernas de sal subterráneas. En el pasado, era necesaria la inyección de agua para lograr el equilibrio de presión con el fin de mantener la estabilidad geológica. “Ahora estamos transformando las cavidades abandonadas de la minería de sal en almacenamiento de gas”, afirmó Shang Haoliang, director técnico del Grupo de Tecnología Digital de Ingeniería Energética de China. “Esto no solo reduce los riesgos de seguridad y los costos de mantenimiento, sino que también revitaliza la industria tradicional”.
Se sabe que las cavernas de sal naturales están ampliamente distribuidas en provincias como Hubei, Jiangsu, Shandong, Jiangxi y Yunnan. Tradicionalmente, las instalaciones de almacenamiento de gas en cavernas de sal se han desarrollado principalmente con un modelo de un solo pozo y una sola cavidad. Sin embargo, la situación actual en China indica que más del 90 % de los recursos de cavernas de sal se obtienen mediante acoplamiento horizontal y fracturación, y las condiciones geológicas son más complejas. La verificación exitosa del “Almacenamiento de Energía No. 1” tiene un gran valor promocional y puede promover eficazmente la reutilización de más del 90% de los recursos de cavernas de sal de mi país. “¡Este es un gran avance que equivale a activar recursos inactivos!”
En zonas donde hay menos cavernas de sal naturales, los expertos han explorado soluciones como la construcción de cámaras artificiales subterráneas para almacenar gas y el uso de sal fundida para almacenar calor. En Jiuquan, Gansu, se está construyendo otra primicia mundial: el primer proyecto de almacenamiento de energía de aire comprimido en cámara artificial subterránea con la misma capacidad instalada de 300 megavatios.
Actualmente, la vía técnica para el almacenamiento de energía mediante gas comprimido se está abriendo gradualmente. Con la tendencia global hacia energías limpias y bajas en carbono, las perspectivas de mercado para el almacenamiento de energía mediante gas comprimido son infinitamente amplias. Li Jun reveló a los periodistas: Desde su conexión a la red, inversores y autoridades energéticas de Estados Unidos, Países Bajos, Sudáfrica y otros países han mostrado interés en el “Almacenamiento de Energía N.º 1”; si bien muchos países han realizado investigaciones y prácticas relacionadas, China es el primero en implementar realmente la ruta tecnológica avanzada de “combustión no suplementaria”.
“En el futuro, esperamos utilizar la tecnología como base y exportar una solución integral que incluya las cadenas industriales upstream y downstream al mundo, para que el almacenamiento de energía de gas comprimido pueda convertirse en una seña de identidad de la energía verde de China”, afirmó.
Almacenamiento de energía en volante: alta frecuencia a corto plazo, estabilización de voltaje y ahorro de energía
El almacenamiento de energía de gran capacidad y a largo plazo es la clave para la transformación energética, y el almacenamiento de energía de alta frecuencia y a corto plazo también tiene una amplia gama de escenarios de aplicación. El representante de ellos es el almacenamiento de energía con volante de inercia.
En el Corredor Ecológico del Valle Óptico de Wuhan, un tren azul profundo llamado “Photon” cuelga debajo de la vía y se desliza suavemente, como un vehículo futurista en una película de ciencia ficción. Cada vez que el tren reduce la velocidad y entra en el andén, se realiza silenciosamente una “magia energética” invisible.
Durante el frenado, la energía eléctrica generada por la inercia fluye hacia el dispositivo de almacenamiento de energía del volante de inercia en la sala de distribución. El rotor del volante, fabricado en fibra de carbono, gira a una asombrosa velocidad de 36.000 revoluciones por minuto, convirtiendo la energía eléctrica en energía cinética para su almacenamiento temporal. Al reanudar la marcha, el volante de inercia cambia al modo generador, convirtiendo la energía cinética almacenada temporalmente en energía eléctrica para impulsar el tren.