El proyecto europeo Story ha investigado nuevas tecnologías de almacenamiento de energía y sus beneficios en la red de distribución. En concreto, desarrolló seis casos de demostración en España, Irlanda del Norte, Eslovenia y Bélgica. Todos ellos con diferentes conceptos y tecnologías de almacenamiento local o de pequeña escala, que abarcan desde el almacenamiento residencial hasta la red de energía múltiple en áreas industriales.
Con la participación de 18 instituciones de ocho países europeos, el proyecto fue coordinado por Teknologian tutkimuskeskus VTT Oy (Finlandia) y contó con la financiación de más de 12 millones de euros del programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea. Cener (Centro Nacional de Energías Renovables) y Exkalsa (Exposición y Conservación de Alimentos) fueron los dos socios españoles del proyecto que llegó a su fin en octubre de 2020 tras más de cinco años de trabajo.
Story se centró en el almacenamiento de electricidad, aunque el almacenamiento térmico también se incluyó en algunas de las demostraciones. Los responsables del proyecto destacan que un aspecto fundamental del mismo fueron las estrategias de control desarrolladas para que los diferentes casos alcancen sus metas, contribuyendo a la formulación de recomendaciones de políticas basadas en las experiencias de las demostraciones.
Casos de demostración en España, Irlanda y Eslovenia
Cada una de las demostraciones desarrolladas aportó una tecnología, contexto o modelo de negocio diferente. Aunque tenían objetivos muy diferentes, contaban con objetivos comunes como un mayor uso de la energía renovable local, la reducción de emisiones de CO2 y la limitación de los efectos negativos en la red.
La demostración española se llevó a cabo en una fábrica de Navarra, con la aplicación de la batería para aumentar el uso de energía fotovoltaica y optimizar el perfil de consumo de la fábrica.
Las máquinas de producción de la factoría requieren una gran cantidad de potencia (valores pico de 800 kW). Además de los 113 kWp fotovoltaicos existentes en el sitio, se agregó un almacenamiento de energía de batería de 50 kW. Los algoritmos de gestión del control de la batería se actualizaron constantemente y se adaptaron desde el control de la demanda máxima hasta el cambio de carga adicional.
En el marco del proyecto Story, se consiguió una disminución de los niveles de potencia pico de energía y los costos asociados, junto con el consumo total de energía de la fábrica.
Otra de las demostraciones de almacenamiento se llevó a cabo en el distrito residencial de Lecale, en Irlanda del Norte, usando el almacenamiento de aire comprimido para almacenar el exceso de energía de fuentes de energía renovables. La parte de baja y media presión fue diseñada con éxito y probada por socios de Story. En esta demostración, el principal desafío fue la adaptación de la tecnología a mayor escala.
En el pueblo de Suha, en Eslovenia, se aplicó la batería a nivel comunitario para resolver los problemas de la alta penetración de energía fotovoltaica en el municipio. En esta demostración se instaló una unidad de almacenamiento de 170 kW, 450 kWh. La batería proporcionó un suministro de energía flexible y robusto para diversas aplicaciones y se utilizó para estabilizar la red, mejorar la calidad y eficiencia de la energía, e integrar fuentes de energía renovable. Gracias al control del almacenamiento desarrollado, la batería aumentó los niveles de autosuficiencia y autoconsumo de Suha.
Demostraciones en Bélgica
Por otro lado, en un conjunto de viviendas de un barrio de Oud-Heverlee, en Bélgica, la demostración se llevó a cabo en dos niveles: a escala de edificio residencial y a escala de barrio residencial. Entre otras cuestiones, la demostración mostró el potencial del almacenamiento para los consumidores finales.
Doce viviendas estaban equipadas con una variedad de activos que permitieron el cambio de carga, la reducción de picos o la respuesta de la demanda. Entre las tecnologías instaladas se encuentran las pilas de combustible, baterías, almacenamiento térmico a pequeña escala, y almacenamiento térmico estacional con seguimiento y control mejorados, además del almacenamiento destinado a la energía producida por paneles fotovoltaicos y solares. A nivel de hogar y de barrio, el principal desafío fue la interoperabilidad y la conectividad de los activos incluidos.
Finalmente, también en Bélgica, la fábrica de Beenens cuenta con una nueva caldera de leña (1,6 MW) con suministro de calor de 150 °C alimentado por residuos de madera generado a partir del proceso de fabricación de madera de la propia fábrica. La caldera está conectada a un sistema ORC que puede proporcionar hasta 90 kW de energía eléctrica, y para aumentar su flexibilidad el proyecto agregó almacenamiento de energía térmica basado en un tanque de almacenamiento de agua caliente. Se llevaron a cabo con éxito mejoras de eficiencia y controles activos utilizando almacenamiento térmico.
Conclusiones para el futuro del almacenamiento
El proyecto Story investigó las interrelaciones entre las tecnologías y las partes interesadas, así como el impacto de las políticas y regulaciones en las oportunidades comerciales de la industria relacionada con el almacenamiento.
Las simulaciones llevadas a cabo durante el proyecto Story mostraron que con el almacenamiento se podrían incrementar los niveles de autosuficiencia y autoconsumo, disminuir las pérdidas y mitigar el impacto de las fuentes de energía renovable en la red. Sin embargo, según los responsables del proyecto, los análisis de las regulaciones también mostraron que, para que esto suceda, los modelos de negocio deben diseñarse cuidadosamente y dependen en gran medida de los desarrollos de cada país. Desde este punto de vista, se necesitaría cierta estabilidad a nivel regulatorio.
Asimismo, una de las principales conclusiones del proyecto fue que para alcanzar el nivel en el que los efectos ambientales de la instalación de almacenamiento son positivos, es imperativa una alta penetración de las energías renovables. El almacenamiento disminuye la necesidad de reducir la energía renovable y aumenta la proporción de energía libre de CO2 en el sistema. Los ámbitos de la energía renovable y la red / mercado de energía son los sectores que más se beneficiarán de los hallazgos del proyecto.
El almacenamiento de energía puede aportar un valor añadido a un sistema energético flexible, seguro y sostenible. Aunque Story ya ha terminado, el consorcio continúa con el desarrollo de las soluciones, tanto en proyectos financiados con fondos públicos como comerciales. Los nuevos proyectos están relacionados con las comunidades energéticas, gemelos digitales, plataformas de datos o el mercado de flexibilidad, entre otros ámbitos.