El Reino Unido sopesa baterías de aluminio y hierro para sortear la 'Dunkelflaute'

Baterías de aluminio y hierro: almacenar 100 horas a 11 libras por kWh

En la primera sesión, centrada en tecnologías de ultra larga duración, Nick Smailes, director de proyectos especiales del Instituto Faraday, y Andy McNeill, consultor de política energética de Energy Storage Association, defendieron el desarrollo de pilas de aluminio y hierro. Según explicaron, se trata de una batería sencilla y barata, cuyo coste actual se sitúa en torno a las 11 libras por kilovatio-hora (kWh).

Estas baterías, basadas en procesos de oxidación y reducción del metal, pueden escalarse y llegar al mercado en los próximos diez años para competir directamente con los ciclos combinados en cuanto a costes. Los comparecientes señalaron que, en comparación con otras tecnologías, las de aluminio y hierro resultan más competitivas que las de zinc en gel, mientras que las pilas de flujo redox que utilizan vanadio superan las 100 libras por kWh.

Como referencia, las baterías de litio a escala industrial, aunque de corta duración, cuestan actualmente 75 libras por kWh. De las seis tecnologías de baterías basadas en aluminio o hierro disponibles hoy, el panel se centró en dos: las de hierro-aire y las de aluminio-aire. Ambas se recargan mediante el reemplazo de componentes metálicos, en lugar de la recarga eléctrica convencional, gracias a la abundancia de estos metales.

La hidráulica de bombeo, protagonista del nuevo mecanismo 'cap and floor'

La investigación también abordó otras opciones de almacenamiento a largo plazo, como la hidráulica de bombeo. En el Reino Unido, el regulador Ofgem ha impulsado un mecanismo de suelo y techo (cap and floor) para incentivar este tipo de proyectos. En la primera ronda de este esquema, se han seleccionado provisionalmente 16 proyectos, tres de ellos plantas de bombeo que representan más del 50% de la capacidad seleccionada.

Con una inversión de 4.500 millones de libras, el sistema eléctrico escocés dispondrá de 88 teravatios de capacidad de electricidad almacenada en forma de agua a partir de 2033. El siguiente bloque de proyectos corresponde a instalaciones de baterías de litio a gran escala. El mecanismo cap and floor garantiza a las centrales de bombeo y a las baterías de litio unos ingresos mínimos para recuperar la inversión en un plazo máximo de 25 años, funcionando como un contrato por diferencias adaptado a tecnologías con un uso limitado en horas al año.

Aire líquido y comprimido frente al hidrógeno: eficiencia y coste

El panel también comparó otras formas de almacenamiento con el hidrógeno. El almacenamiento mediante aire líquido (LAES) y aire comprimido (CAES) ofrece una eficiencia total del 60%, frente al 30% de eficiencia térmica que se obtiene al utilizar hidrógeno en un ciclo combinado. Sin embargo, el coste de inversión de estas tecnologías es mayor, lo que condiciona su despliegue.

El debate sobre la 'Dunkelflaute' ha llevado al Parlamento británico a analizar también el almacenamiento molecular, incluido el hidrógeno y el biometano, dentro de la investigación sobre la preparación del país ante periodos prolongados de baja generación renovable.

Mercados existentes: coordinar, no crear nuevos mecanismos

El segundo panel, integrado por Alex Weir, director de política energética en Baringa, y Marc Hedin, jefe de análisis de Aurora Energy Research, discutió sobre los mecanismos de mercado disponibles para responder a fenómenos climáticos extremos como la 'Dunkelflaute'. La principal conclusión fue que no es necesario crear nuevos mercados, ya que más mercados crearían distorsiones sobre los existentes.

En su lugar, los mercados actuales –el marginalista, los contratos por diferencias y las subastas de pagos de capacidad– deberían coordinarse mejor para evitar efectos no deseados entre ellos. Un ejemplo citado fue el impacto de la eólica marina, protegida por contratos por diferencia, sobre el resto del sistema eléctrico. La última propuesta pasaba por adaptar los mercados existentes, con modificaciones ya planteadas en el Reino Unido para los contratos por diferencias y las subastas de capacidad, con el fin de equilibrar el sistema al menor coste posible.