Embassament de l'Atazar,
Madrid
,
Espanya
.
L'
emmagatzematge d'energia
compren els metodes per conservar en la mesura que sigui possible una certa quantitat d'
energia
en qualsevol forma, per utilitzar-la quan es requereixi de la mateixa manera que es va recol·lectar o en una altra de diferent. Les formes d'energia poden ser
energia potencial
(gravitacional, quimica, elastica, etc.) o
energia cinetica
. Molts sistemes mecanics funcionen emmagatzemant energia i consumint-la lentament: un exemple es el rellotge mecanic que emmagatzema al moll l'energia per anar consumint-la via un regulador. En un ordinador els condensadors existents en un xip emmagatzemen prou energia perque en tornar a encendre's tinguin la memoria d'algunes de les funcions previes. Fins i tot els
aliments
son una forma que la naturalesa te d'emmagatzemar l'energia procedent del
Sol
.
[1]
A la xarxa del segle
xx
, l'energia electrica s'ha anat generant en gran part mitjancant la combustio de combustibles fossils. Quan es necessitava menys energia, es cremava menys combustible.
[2]
L'energia hidraulica
, un metode d'emmagatzematge d'energia mecanica, es l'emmagatzematge d'energia mecanica mes ampliament adoptat i s'ha utilitzat durant segles. Les grans
preses
hidroelectriques han estat llocs d'emmagatzematge d'energia durant mes de cent anys.
[3]
Les preocupacions per la contaminacio de l'aire, les importacions d'energia i
l'escalfament global
han generat el creixement de les energies renovables com l'energia solar i eolica.
[2]
L'energia eolica no esta controlada i pot estar generant-se en un moment en que no es necessita energia addicional.
L'energia solar
varia amb la coberta de nuvols i, en el millor dels casos, nomes esta disponible durant les hores de llum, mentre que la demanda sovint arriba a un maxim despres de la posta de sol (corba d'anec). L'interes per emmagatzemar energia d'aquestes fonts intermitents creix a mesura que la industria de les energies renovables comenca a generar una part mes gran del consum total d'energia.
[4]
Com a activitat util, l'emmagatzematge d'energia ha existit des de la prehistoria, encara que en molts casos no es explicitament reconegut com a tal. Un exemple deliberat d'emmagatzematge d'energia mecanica es l'us de troncs o roques com a mesures defensives a les antigues fortaleses que s'anaven recol·lectant al cim d'un turo o paret, i per tant, l'energia emmagatzemada era finalment emprada per atacar invasors que vinguessin al radi d'abast d'aquestes pedres. Una aplicacio mes recent es el de control dels cursos d'aigua que son dirigits als
molins
d'aigua per al processament de
grans
. Els sistemes complexos d'
embassaments
i preses es van construir per emmagatzemar i alliberar aigua (i l'energia potencial que contenen) quan calgui.
L'emmagatzematge d'energia es va convertir en un factor dominant en el desenvolupament economic amb la introduccio generalitzada d'
electricitat
i quimics combustibles refinats, com la gasolina, el
querose
i el
gas natural
el 1800. A diferencia d'altres metodes comuns d'emmagatzematge d'energia emprats anteriorment, com la
fusta
o el
carbo
, l'electricitat ha d'emprar-se, ja que es genera i no pot ser emmagatzemada en cap altra cosa que no siguin dispositius de menor escala. L'electricitat es transmet per mitja d'un circuit tancat, per emprar-se en qualsevol proposit practic, i no es pot emmagatzemar com a energia electrica. Aixo significa que els canvis de la demanda no poden tenir cabuda, sense tall dels subministraments, ja sigui (per exemple, a traves de
brownouts
o apagades) o disposar d'una tecnica d'emmagatzematge fiable, una cosa impossible actualment.
S'espera que l'emmagatzematge d'energia a la llar estigui cada cop mes present a causa de la importancia creixent d'energia distribuida (especialment procedent de l'
energia solar fotovoltaica
) i l'augment del consum d'energia.
[5]
Una llar equipada amb energia fotovoltaica pot assegurar fins a un 40% de les necessitats energetiques.
[5]
No obstant aixo, per assolir una autosuficiencia mes gran, cal comptar amb un sistema d'emmagatzematge d'energia a causa de les diferencies entre el consum d'energia i l'energia produida a partir de la fotovoltaica.
[5]
Els combustibles petroquimics s'han convertit en la forma dominant d'emmagatzematge d'energia, tant en la generacio electrica i el transport d'energia. Els combustibles petroquimics d'us comu es processen del carbo, la gasolina, el gasoil, el gas natural, el gas liquat de petroli (GLP), el propa, el buta, l'etanol, el
biodiesel
i l'hidrogen. Tots aquests productes quimics son facilment convertits a
energia mecanica
i despres energia potser en
electrica
als motors que utilitza la calor (o daltres turbines dels
motors de combustio interna
, o calderes o altres motors de combustio externa) que sutilitza per generacio de energia electrica. Els generadors de calor i els generadors de potencia del motor son gairebe universals, que van des dels petits motors de la produccio de nomes uns pocs quilowatts d'utilitat a escala generadors amb puntuacions de fins a 800 megawatts.
Metodes d'emmagatzematge
[
modifica
]
Electroquimics
[
modifica
]
Bateria recarregable.
L'electricitat es una energia secundaria, es a dir, que es resultat de la transformacio d'
energia primaria
. Una caracteristica fonamental es que aquesta energia no es pot emmagatzemar: l'electricitat produida es instantaniament consumida o perduda. El problema d'emmagatzemar aquest tipus d'energia se soluciona, de fet, generant-la rapidament en sistemes autonoms (no connectats a la xarxa). Alguns exemples son: les
piles
i
bateries
basades en
reaccions quimiques
. Aquestes tecnologies presenten inconvenients que limiten el seu us, com per exemple: el pes, el cost, la baixa productivitat i en alguns casos la perillositat dels seus components (
acids
,
plom
).
Ampolles de gas comprimit.
- ↑
≪
Energy Storage
≫. Arxivat de l'
original
el 28 juliol 2020. [Consulta: 5 juny 2020].
- ↑
2,0
2,1
Liasi
, Sahand Ghaseminejad. ≪Optimizing microgrid using demand response and electric vehicles connection to microgrid≫. A:
2017 Smart Grid Conference (SGC)
, 2019-07-30, p. 1?7.
DOI
10.1109/SGC.2017.8308873
.
ISBN 978-1-5386-4279-5
.
- ↑
Hittinger
, Eric;
Ciez
, Rebecca E. (en angles)
Annual Review of Environment and Resources
, 45, 1, 17-10-2020, pag. 445?469.
DOI
:
10.1146/annurev-environ-012320-082101
.
ISSN
:
1543-5938
[Consulta: free].
- ↑
Bailera
, Manuel;
Lisbona
, Pilar;
Romeo
, Luis M.;
Espatolero
, Sergio
Renewable and Sustainable Energy Reviews
, 69, 01-03-2017, pag. 292?312.
DOI
:
10.1016/j.rser.2016.11.130
.
ISSN
:
1364-0321
.
- ↑
5,0
5,1
5,2
de Oliveira e Silva
, Guilherme;
Hendrick
, Patrick ≪
Lead?acid batteries coupled with photovoltaics for increased electricity self-sufficiency in households
≫.
Applied Energy
, 178, 15-09-2016, pag. 856?867.
DOI
:
10.1016/j.apenergy.2016.06.003
[Consulta: 28 juliol 2016].
Bibliografia
[
modifica
]
- Chen, Haisheng; Thang Ngoc Cong; Wei Yang; Chunqing Tan; Yongliang Li; Yulong Ding.
Progress in electrical energy storage system: A critical review
,
Progress in Natural Science
, acceptat el 2 de juliol de 2008, publicat al Vol. 19, 2009, pags. 291?312, doi: 10.1016/j.pnsc.2008.07.014. Procedent de la Fundacio Nacional de Ciencies Naturals de la Xina i l' Academia Xinesa de Ciencies. Publicat per Elsevier i Science in China Press. Sinopsi: una revisio de les tecnologies d'emmagatzematge d'energia electrica per a aplicacions estacionaries. Recuperat de ac.els-cdn.com el 13 de maig de 2014.
(PDF)
- Corum, Lyn.
La nova tecnologia basica: l'emmagatzematge d'energia forma part de l'evolucio de la xarxa intel·ligent
,
The Journal of Energy Efficiency and Reliability
, 31 de desembre de 2009. Parla: Departament de Serveis Publics d'Anaheim, emmagatzematge d'energia d'ions de liti, iCel Systems, Beacon Power, Electric Power Research Institute (EPRI), ICEL, Self Generation Incentive Program, ICE Energy, flux redox de vanadi, ions de liti, pila de combustible regenerativa, ZBB, VRB, acid de plom, CAES i emmagatzematge d'energia termica.
(PDF)
- Whittingham, M. Stanley.
History, Evolution, and Future Status of Energy Storage
,
Proceedings of the IEEE
, manuscrit acceptat el 20 de febrer de 2012, data de publicacio el 16 d'abril de 2012; data de la versio actual 10 de maig de 2012, publicada a
Proceedings of the IEEE
, Vol. 100, 13 de maig de 2012, 0018?9219, pp. 1518?1534, doi: 10.1109/JPROC.2012.219017. Recuperat de ieeexplore.ieee.org el 13 de maig de 2014. Sinopsi: una discussio sobre els aspectes importants de l'emmagatzematge d'energia, incloses les tecnologies emergents de bateries i la importancia dels sistemes d'emmagatzematge en arees d'aplicacio clau, inclosos els dispositius electronics, el transport i la xarxa electrica.
(PDF
Enllacos externs
[
modifica
]