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Estado de arte de almacenamiento de energía solar fotovoltaica y energía solar térmica

Energía solar fotovoltaica

Energía solar térmica

Baterias

Su función es transformar la energía química almacenada en electricidad y están compuestas por celdas electroquímicas

La capacidad de una batería para acumular energía depende directamente de la velocidad de descarga de la misma: a mayor tiempo de descarga, mayor es la cantidad de energía que la batería es capaz de generar.

Tipos

Baterías de monobloque

Baterías Estacionarias

Baterías de Litio

La capacidad de una batería se suele dimensionar según criterios como tipo de uso, consumo diario, días de autonomía o potencia máxima de la instalación

Los sistemas de almacenamiento de energía térmica (TES) pueden almacenar calor o frío para ser utilizados posteriormente bajo condiciones variables como la temperatura, la ubicación (cuando se transporta) o la potencia.

La energía térmica de estos sistemas puede ser almacenada de tres maneras:

Calor sensible

Calor latente

Reacción química

se basan en la variación de la energía interna de un material mediante un cambio en su temperatura.

Se utilizan fluidos de transferencia como el aire, el aceite, y materiales de almacenamiento como sales fundidas, rocas, hormigón… Para seleccionarlos, se tienen en cuenta propiedades como la densidad del material, el calor específico, o la conductividad, entre otros.

se están investigando materiales de alta temperatura que además sean rentables como sistemas de almacenamiento de nueva generación, como las sales ternarias, el CO2 supercrítico o el aire como fluido de transferencia de calor.

En este caso, el calor se utiliza para inducir un cambio de fase en el material de almacenamiento: solidificación, evaporación, condensación o sublimación.

Los materiales utilizados en este tipo de almacenamiento son los llamados materiales de cambio de fase, y aunque hay algunos tan comunes como el agua utilizada como hielo para el almacenamiento en frío desde tiempos ancestrales

Este tipo de almacenamiento tiene algunas limitaciones en cuanto a la separación de fases, la corrosión, la estabilidad a largo plazo, su baja conductividad térmica o el coste elevado de los PCM.

El almacenamiento mediante reacciones químicas se basa en la variación interna del material de almacenamiento. En el almacenamiento termoquímico se absorbe el calor producido a partir de una reacción química reversible, produciéndose una reacción endotérmica cuando absorbe energía térmica y exotérmica con la descarga.

Los sistemas de almacenamiento termoquímicos tienen numerosas ventajas frente a los otros tipos de almacenamiento térmico: una mayor densidad energética hasta 10 veces superior al almacenamiento térmico sensible, la posibilidad de almacenamiento a temperatura ambiente, el almacenamiento a largo plazo, la facilidad de transporte

Este tipo de almacenamiento se encuentra aún en una fase preliminar de desarrollo debido a su compleja configuración, su coste y su escasa capacidad de transferencia de calor.