China activa la mayor batería de flujo eléctrico de la historia

La ciudad de Dalian, al noreste de China, ya ha conectado a la red eléctrica su central de almacenamiento de energía mediante batería de flujo. Esta instalación es la más grande del mundo en su categoría y servirá para almacenar la energía sobrante de las plantas solares y eólicas y volcarla en la red en momentos en los que se interrumpa el suministro.

Según la Academia de Ciencias de China, la nueva batería empezará produciendo 100 megavatios de potencia —suficiente como para alimentar diariamente a 200.000 hogares, aseguran—, pero está diseñada para doblar su capacidad cuando funcione a pleno rendimiento.

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La planta de Dalian está basada en el diseño de baterías de flujo de redox de vanadio. Este sistema se inventó hace décadas, pero fue perfeccionado hasta su forma actual en laboratorios de Australia y EEUU, fundamentalmente de la NASA. El diseño norteamericano acabó casualmente en manos de empresarios chinos que han seguido explotándolo hasta construir la mayor batería de flujo del mundo. Como ya contamos aquí este verano cuando hablamos de ellas, las baterías de flujo aprovechan los iones de vanadio en distintos estados de oxidación para almacenar energía. Su diseño consta de dos contenedores de electrolitos de ácido sulfúrico a los lados, uno con carga negativa y otro con carga positiva. Estos contenedores están separados de una o varias células electroquímicas por una membrana de intercambio y llevan equipados unas bombas que permiten el flujo de los electrolitos por las celdas.

Las ventajas de este sistema son múltiples. Por un lado, este sistema tiene una enorme capacidad de almacenamiento de energía, el límite está en el tamaño de la infraestructura que se puede hacer tan grande como haga falta. Además es muy barata, segura —funciona en un amplio rango de temperaturas—, no se degrada y puede permanecer descargada sin sufrir daños durante largos periodos. Sin embargo, son baterías de gran tamaño y mucho peso que tienen una relación energía-volumen un tanto pobre. Además, el óxido de vanadio es relativamente tóxico.

La nueva infraestructura china lleva por nombre Central de Almacenamiento de Energía con Baterías de Flujo de Dalian y su construcción se aprobó en 2016 por la Administración Nacional de Energía de China. El pasado jueves se conectó por primera vez a la red eléctrica de Dalian y se espera que entre en funcionamiento a mediados de octubre.

Según la Academia de Ciencias China, la planta arrancará con 100 megavatios, pero con el tiempo acabará produciendo 200 megavatios (400 megavatios hora) de electricidad. Esto la convierte en la mayor del mundo superando a la batería de flujo de Jemgum, al noroeste de Alemania, que tiene capacidad para producir 120 megavatios de potencia.

Un seguro ante los cortes energéticos de las renovables

El coste relativamente bajo de estos sistemas y su facilidad para aumentar su capacidad de almacenamiento hacen que las baterías de flujo sean ideales para sortear uno de los mayores problemas de las energías renovables: la intermitencia del suministro.

La planta de Dalian será el banco de energía que mantenga estable el suministro eléctrico de la ciudad. El sistema puede almacenar grandes cantidades de energía durante largos periodos de tiempo y su gran capacidad puede asegurar el suministro eléctrico cuando las plantas solares y eólicas no están produciendo energía, pero también en momentos en los que haya un pico de demanda.

La pila de flujo se cargará de energía ‘verde’ cuando haya excedente, convirtiendo la energía eléctrica en energía química. Luego, cuando se necesita esa energía el proceso se revierte y la energía química almacenada vuelve a convertirse en energía eléctrica.

Habrá que estar atentos a cómo evoluciona esta planta cuando esté al tope de su capacidad. Pero tanto la batería de flujo china, como la que está ya en funcionamiento en Alemania, son una solución eficiente al problema de almacenamiento de la energía renovable que, además de no ser inflamables y explosivas, como otras tecnologías, es una gran alternativa a las baterías de litio. Este metal escaso y costoso podría acabarse según los expertos dentro de dos décadas si seguimos produciendo coches eléctricos de baterías con el ritmo de actual. Hay baterías de iones de litio que pueden almacenar cantidades de energía similares a estas que hemos visto de flujo, pero, aunque tienen mayor capacidad energética, no son del todo estables y se degradan antes perdiendo eficiencia. Las enormes baterías del Moss Landing Energy Storage Facility, en el estado norteamericano de California, por ejemplo, tienen una capacidad combinada de 400 megavatios, pero una serie de fugas de humo de origen desconocida las han tenido paradas durante varios meses.