Bloques de hormigón como sistema de almacenamiento de electricidad

[Suyman]

Las centrales hidroeléctricas utilizan la energía potencial del agua mientras baja de las montañas hacia el mar para mover turbinas que generan electricidad, son una forma fácil y eficaz de tener energía almacenada para cuando la demanda sube aumentando el caudal de agua, en algunos sitios se construyen centrales hidroeléctricas reversibles en las que se vuelve a subir agua al depósito para volver a generar electricidad.

La empresa suiza Energy Vault cree que es viable utilizar bloques de hormigón para almacenar electricidad sobrante en forma de energía potencial. Para ello han montado una instalación piloto en la que usan una grúa que utilizando ese exceso de electricidad, va apilando bidones rellenos de hormigón. Dicen que la efectividad es de un 85% y que tiene los primeros pedidos para montar.

Esperan montar torres de 120m (35 toneladas métricas) que almacenaran 20 megavatios/hora...

Noticia y video demostrativo de la planta "demo"
https://qz.com/1355672/stacking-concrete-blocks-is-a-surprisingly-efficient-way-to-store-energy/

[Suyman]

dato curioso, sacado de la noticia...

Energy Vault mantiene los costos bajos porque usa hardware comercial estándar. Sorprendentemente, los bloques de hormigón podrían ser la parte más cara de la torre de energía. El hormigón es mucho más barato que, por ejemplo, el litio, pero Energy Vault necesita mucho hormigón para construir cientos de bloques de 35 toneladas métricas....


Pero se encontró una solución. Se desarrolló una máquina que puede mezclar sustancias que se desechan o que las ciudades pagan para deshacerse de ellas. El ahorro de costos viene de que al final sólo 1/6 de bloque es de hormigón

[Fleischman]

Mucho hormigón tienen que subir...

De Tom Murphy (do the math):

Gravitational Storage

Hydroelectric dams and pumped storage solutions rely on the gravitational energy stored in an elevated mass. What could we do in a home environment? Could we get much out of our personal pumped storage tank on-site?

Let’s start small by considering the 3 W-h of energy stored in a AA battery, as computed above. One kWh of energy is 3.6×106 J of energy, so our AA battery stores 10,800 J of energy. A mass of m kilograms, hoisted h meters high against gravity at g≈10 m/s² corresponds to E = mgh Joules of energy. If we were willing to hoist a mass 3 m high, how much mass would we need to replace the AA battery? Have a guess? The answer is 360 kg, or about 800 lb. A battery the size of your pinky finger beats the proverbial 800 lb gorilla lifted onto your roof!

The lesson is that gravitational storage is incredibly weak. A volume of water the size of our bedroom raised even 10 m above our home in a precarious threat to the neighbors would store 0.625 kWh. That’s enough for 30 minutes of typical household electricity consumption. You’ll forgive me if I ignore efficiency losses. It’s not even worth the effort. It’s over.

[Dario Ruarte]

Trataba de hacer algún comentario pero tengo que confesar que me he quedado sin habla (y sin ideas).

¿ Está bien hecho ese cálculo ?  ¿ Realmente la energía en una batería AA es mayor que la que obtenemos de un bloque de 360 kgs a 3 mts de altura ? (y eso sin contar las pérdidas por conversión posteriores).

Porque -ahora que sale el tema- me imaginé en una casa rural una instalación consistente en una torre -digamos 5 mts para tomar una medida- y, digamos 5 bloques de 100 kgs cada uno. La gente de la casa que sume unos 150-200 kgs de peso nos tomamos de una soga y nos "colgamos" hasta que subimos la pesada piedra a su altura (esta tarea podría tomar unos minutos y no demanda esfuerzo físico ya que sólo nos "colgamos" dejando que nuestro peso suba las piedras).

Si la energía a generar durase toda la noche podría ser una buena "batería", gratuita, eterna (o casi) y que podría complementar las placas fotovoltaicas. De día usamos electricidad "solar" y, para la noche la "inercial" que generamos sin tener que hacer mucha fuerza.

Pero, si apenas vamos a alimentar un miserable bombillo eléctrico y poco más, toda esa instalación y esfuerzo son inútiles !

Me troncho con la densidad eléctrica !

[alb.]

A mi tambien me parecia( y sigue pareciendo) inviable.
Pero he revisado los numeros y parece que estan bien hechos.

La energia potencial es facil de calcular:
Ep=m·g·h
Ep=35000Kg·9.8m/s2·120m4 = 41MJ =11,4Kwh

Para almacenar 20MWh se necesitarian unos 3000Bloques (no todos estan arriba)
Para elevar un bloque en 1 minuto(2m/s), se necesita una potencia de unos 700kW, como tienen cuatro gruas, la potencia combinada sera de unos 2,8MW.

Una tonelada de hormigon, cuesta unos 20€. Si solo se necesita 1/6 de hormigon y el resto es escombro, gratuito. Entonces sale entorno a 35-40€/kwh.

Lo cual es mucho mas barato que las baterias de ion-litio. Pero claro esta... hay que contar la grua.

Una grua capaz de elevar 35 toneladas a 120m de altura es enorme. Las gruas que comunmente se utilizan en contruccion tienen entre 25 y 50,  y cargar entre 1 y 2tn.

La grua mas grande es la  KROLL K-10000  que puede elevar hasta 240tn a 84m de altura.
http://www.tecnoweigh.com/grua-mas-grande.php

Viendo este bicharraco creo que si seria factible tecnicamente constuir una torre grua cuadruple con 120m de altura y que cargue simultaneamente 4 bloques de 35tn.

Eso si... no creo que saga barato. La KROll K-10000 la venden de segunda mano por 3 millones

Si ponemos el limite de rentabilidad del sistema de almacenamiento en 100€/kwh. Y tenemos en cuenta que ya han gastado 40€/kwh en bloques de hormigon.  Les queda 60€/kwh para la grua.
Para la planta de 20MW, son 1,2 M€.

Veo complicado que lleguen a cuadrar los numeros.  Es un problema de optimizacion interesante. Si hacen la torre mas baja, aumenta linealmente el precio por kwh de los costes de  hormigon.  Los costes de la torre aumentan exponencialmente con la altura.

Se podria aumentar el numero de bloques para reducir el peso de la grua. Pero tambien hay que tener en cuenta la relacion MW /Mwh.  Se puede jugar con la velocidad de elevacion para aumentar la potencia.  

Si las baterias no mejoran(cosa que dudo), no se encuentra otra forma de almacenaje de electricidad, se consigue encontrar un diseño optimo que reduzca los costes, podria llegar a ser rentable

Aunque claro esta, primero tienen que encontrar la forma de enganchar, elevar, colocar y desenganchar los enormes cilindros de manera rapida, automatica y segura.
Se supone que tienen que montar y desmontar una torre de 120m hecha con bloques sueltos... cada pocas horas y sin personal.
Y con tanto trote, no se cuanta será la vida util de esos bloques que solo son 1/6 de hormigon y el resto es escombros.

Asi que, en mi opinión, aunque podria llegar a ser posible e incluso rentable, no creo que lo veamos debido a la enorme complejidad tecnica y a que habra alternativas mas sencillas y baratas.

[JotaEle]

alb. escribió

Asi que, en mi opinión, aunque podria llegar a ser posible e incluso rentable, no creo que lo veamos debido a la enorme complejidad tecnica y a que habra alternativas mas sencillas y baratas.

Cuando en una cuesta abajo en mi choche hibrido levanto el pie del acelerador el coche regenera poco a poco, y si le piso el freno de forma progresiva, regenera bastante, lo suficiente para ir en electrico varios tramos en llano.

No veo tal complejidad técnica, mi choche ya lo hace de forma brillante.

Saludos

[Suyman]

Supongo que la grúa se puede poner, fija, en una posición elevada (sobre un monolito de hormigón p.e.) y necesitar solo el motor etc, no toda la estructura de un grúa móvil.

[Dario Ruarte]

Primero: No pensemos en bloques gigantes. Pueden ser bloques más chicos en mayor cantidad (eso reduce la potencia necesaria en el motor)

Segundo: No necesitamos una grúa si el sistema se arma con un motor fijo y poleas en algún tipo de instalación fija y permanente.

Como decía más arriba, no es lo mismo un motor con la potencia suficiente para subir pesos de 35 toneladas a un motor que suba pesos de 5 toneladas -y haga el trabajo 7 veces-.

Tercero: Dado que una estructura de este tipo puede ser MUY durable (a saber el desgaste en el motor) los costos no hay que tomarlos por Kwh sino por Kwh x Vida Util estimada

Cuarto: Finalmente quedaría por ver si el motor puede alimentarse con placas fotovoltaicas porque, en ese caso, una instalación de FV sobredimensionada,  podría abastecer el consumo durante el día -y tener sobrante para alimentar el motor que sube los pesos- y, durante la noche se tomaría la energía del sistema de pesos.

[strogveda]

"
Un tren cargado de rocas como forma de almacenar electricidad
Los vagones suben y bajan una colina a lo largo de diez kilómetros de vía
"

"Uno de los grandes desafíos asociados al uso de fuentes de energía renovables, como la eólica o la solar, está en almacenar de forma eficiente el exceso de electricidad. Este exceso tiene lugar cuando el clima o la hora del día son muy favorables para la producción eléctrica de origen renovable, tanto que la producción supera a la demanda de la red."

"En total, el sistema Ares puede generar hasta 200 megavatios, aunque esto depende del número de vagones y de su configuración. Estos 200 megavatios es una cantidad pequeña en comparación con la capacidad de producción de una central eléctrica moderna. Pero es una cantidad grande si se compara con lo que sería posible almacenar en baterías con un coste equivalente. Además, a diferencia de lo que sucede con las baterías, este tipo de almacenamiento no tiene perdidas de energía mientras permanece en espera y su “esperanza de vida” es de medio siglo o más."

ElPais

[Hertz]

No sé, no sé

Si la energía potencial es h * m * g entonces subir un 1 kilo un metro son 9.8 Julios
Si la grua sube la carga a 1 m/s eso son 9.8 w. Si en lugar de un kilo tenemos una tonelada y pico (más o menos un ascensor gordote) son 10 kw.
¿Para una potencia de 10 kw necesitamos un ascensor gordote?

He mirado precios de ascensores, para orientarme. Dicen que de 12.000 € a 30.000 dependiendo de los pisos. Y suelen ser de 350 kilos o así.

Entiendo que un ascensor es algo más exigente y laborioso. Es para gente a fin de cuentas. No está optimizado para esta función.
Pero también habría que agregar un sistema de carga y descarga de la masa a subir. Y tendría un uso mucho más constante que un ascensor normal. Estaría prácticamente de continuo funcionando ya fuera en un sentido u otro.
Si logramos colocar el sistema en un lugar con una diferencia de 200 metros usando un accidente geográfico (quizás con varios niveles de ascensores y rampas), significa que cada tonelada representa sólamente 0,55 kwh. Para una batería de 10 Mwh necesitaríamos 5.500 toneladas. Eso es mucha masa que no puedes acumular en un lugar pequeño. Tendrás que trasladarlo así que el coste no es únicamente el subir y bajar masa. Tendrás que tener un sistema de distribución del hormigón que no será pequeño.

No se. Me recuerda a un sistema que decían de subir y bajar material en tren en una montaña, usando el freno regenerativo del tren para recuperar la energía. Claro que a más trayecto horizontal, más pérdida.
Imaginación para almacenar energía no falta. Ahora que salga rentable...

[David_gs]

A ver chicos, no os perdáis.

El campo gravitatorio es conservativo, así que la misma energía potencial que se gana al subir se pierde al bajar. Las únicas pérdidas vendrían por la transformación.

El comentario crítico que posteaba Fleischman yo lo entiendo más en el sentido de las dimensiones y escalabilidad que como crítica al método en sí. Evidentemente almacenar "en bloques de cemento" no es algo que se pueda hacer en la terraza de los edificios, no porque no se pueda almacenar energía así, sino simplemente porque la infraestructura para ello sería enorme (un edificio común no resiste el peso, simplemente). Eso no significa que no se puedan construir plantas que almacenen de esta manera.

Yo le veo grietas al asunto, particularmente porque es una forma "discreta" de almacenar un recurso "continuo" de energía, con lo que las pérdidas están aseguradas y la forma de procesar el recurso se vuelve innecesariamente complicada. Pero como idea no es tan distinto de la idea mucho más conocida de las represas en escalera con bombeo para almacenar la electricidad en forma de energía potencial, y si funciona en un caso, en el otro caso funcionará exactamente igual puesto que el principio es el mismo, sólo que con las pérdidas asociadas al proceso, naturalmente.

En lo personal un servidor aboga por los pantanos en escalera con sistema de bombeo, particularmente en países con los problemas hídricos que tiene España, donde si no pasamos sed es por la infraestructura de pantanos que se ha construido, y aunque los ecologistas me quieran colgar de un pino por decir esto, necesitamos más pantanos para combatir la escasez hídrica, y si se construyese una red de micropantanos en niveles con bombeo para producción hidroeléctrica se conseguiría almacenar agua y a la vez electricidad. Es cierto que tendríamos problemas estacionales asociados a la sequía (como los tenemos ya), pero no estaríamos peor que estamos.

Saludos,
D.

[alb.]

Si las gruas se montar en torres metalicas y no en monolitos de hormigon, es porque las extructuras metalicas son mas baratas.

Los bloques no estan todos en el mismo punto,  no solo hay que subirlos y bajarlo, sino ir colocandolos en cada posicion. Por eso la grua tiene que poder moverse. No se puede poner en una posicion fija.

[alb.]

1) Lo que interesa es que el motor tenga mucha potencia, cuanta mas mejor. Ya que es la potencia que puede absorver o entregar a la red.
Por eso busca que los bloques sean lo mas grande posible. Llegando hasta las 35tn.

2) Ya contestado, No se puede poner la grua fija, ya que hay que ordenar los bloques arriba.

3) En principio si, pero en la practica cada ciclo de carga y descarga supone mover dos veces un bloque de 35tn y apilarlo sobre otros. No se cuantos movimientos seran capaz de aguantar los bloques. Sobretodo porque estan construidos baratos, con poco hormigon y mucho escombro.

Dar por hecho que son muy durables, es una afirmacion arriegada. Quizas lo sea, pero no lo sabemos.

4) Los motores son electricos asi que en principio si.

El sistema tiene una pega o inconveniente frente a las baterias. Su respuesta es mucho mas lenta.
Las baterias pueden responder en una fraccion de segundo. Pero el tiempo de respuesta de los bloques esta limitado, Un bloque no puede pasar de golpe de estar bajando a estar subiendo, ya que supondria un "tiron" que los cables no pueden aguantar. Las elevaciones deben hacerse de manera suave y no soportan los cambios bruscos. Cuanto mayor sea la carga, mas  pequeñas son las aceleraciones que resisten los cables. Esto supone un tiempo de respuesta de varios segundos.

Aunque se podrian utilizar bloques mas pequeños que sirvieran para regular la red en frecuencias mas elevadas. Pero eso complica aun mas la construccion de la torre.

[alb.]

Exactamente, subiendo a 1m/s son 10kw por tn. Con bloques de 35tn son 350kw.
Si los suben a 2m/s sale a 700kW., y como dispone de 4 gruas, la potencia total son 2,4MW
La energia acumulada es de 20MWh

La famosa bateria que monto Tesla en Australia tiene una potencia de 100MW  y una energia  129MWh.

Asi que abria que montar 40 gruas como esta para poder aceptar 100MW de potencia o 5 gruas para poder almacenar la misma energia.

No parece que puedan competir con las baterias y mucho menos con las presas reversibles.

[Kanbei]

alb. escribió

Una tonelada de hormigon, cuesta unos 20€. Si solo se necesita 1/6 de hormigon y el resto es escombro, gratuito. Entonces sale entorno a 35-40€/kwh.

Virgen Santa, qué barbaridad, dime dónde compras el hormigón, para revénderselo a las empresas contructoras de España, de Europa, y más allá. Qué pelotazo!

Cálculo de la cantidad de cemento, arena y grava para la fabricación de hormigón

Además habría que calcular la repercusión energética/económica de fabricar el cemento, el árido y el acero, de bloques, tramos de grúa, así como toda la parte proporcional de medios auxiliares, informáticos, gastos de operación y mantenimiento.

No había visto el vídeo hasta ahora.
Joder, si es una grúa "picopato" plegable de esas que se usan para construir chaletes en la sierra!

[Fleischman]

Mira que los egipcios ya tenían un montón de piedras gordas ya apiladitas en las pirámides (es decir, con "la pila" ya cargada de energía potencial y la instalación medio hecha, gracias a los antiguos), y con sol del desierto en abundancia para alimentar placas solares para la grúa, y aún así construyeron un pantano... :)

Como se ha ido diciendo, los problemas que presenta una instalación de este tipo (coste del hormigón, tamaño de los bloques, complejidad de su apilamiento, lentitud en operación, etc.) se solucionan todos si se usa... agua. Llueve gratis, solo tienes que abrir la compuerta y el agua baja sola, para subirla solo hace falta una bomba, y hay presas de todos los tamaños.

Y además tienes agua almacenada para regar, para cuando haya sequía y para bañarse en verano. Motivo por el que hay un montón de pantanos y en mi vida he visto bloques de hormigón colgando por ahí...

No digo que no pueda ser útil en ciertos nichos donde opciones más eficientes no son posibles (si no hay agua, no hay pantano, por lo que la opción hormigón gana en el desierto) pero a gran escala, si nadie lo ha utilizado a pesar de ser un principio conocido desde los tiempos de la tele en blanco y negro, tiene pinta de que será por algo.

Por ejemplo, una dinamo viene muy bien para una bici, que no se puede enchufar, pero ¿alguien conoce algún gimnasio que se alimente con la energía de las bicis estáticas y las cintas de correr? (¡Energía gratis para el dueño del gimnasio!) Yo tengo una bici estática en casa (que se usa de perchero para la ropa de la plancha, principalmente), y lleva pilas.

Eso sí, si los bloques en lugar de hormigón fueran de grafeno, ya sería otra cosa...

[Beamspot]

http://euanmearns.com/short-term-energy-storage-with-gravitricity-iron-versus-ion/

[Beamspot]

http://euanmearns.com/is-ares-the-solution-to-the-energy-storage-problem/
http://euanmearns.com/flat-land-large-scale-electricity-storage-fles/

[JotaEle]

Hablando de precios no creo que el complejo hidroeléctrico de Cortes-La Muela en Valencia sea barato ni sencillo de construir.



Por lo pronto hace falta un gran salto hidroeléctrico en el río, un pantano artificial superior al río donde bajar y subir el agua y..........¿una nuclear?, ¿es casualidad que la nuclear de Cofrentes esté al lado?.

Quizás una grua y unos cuantos bloques de escombros es suficiente cuando un parque eólico está medio parado porque no hay demanda y en cambio si hay viento.

Saludos

[David_gs]

JotaEle escribió

Hablando de precios no creo que el complejo hidroeléctrico de Cortes-La Muela en Valencia sea barato ni sencillo de construir.

Nadie ha dicho que los pantanos sean sencillos ni baratos de construir, lo que se ha dicho es que son un sistema robusto y de eficacia sobradamente probada. Y que además permiten aprovechamientos múltiples, ya que permiten producir electricidad a la vez que se almacena agua para otros usos posteriores... a diferencia de los bloques de hormigón, por ejemplo.

JotaEle escribió

Por lo pronto hace falta un gran salto hidroeléctrico en el río, un pantano artificial superior al río donde bajar y subir el agua y..........¿una nuclear?, ¿es casualidad que la nuclear de Cofrentes esté al lado?.

"¿Casualidad Iker? Yo no lo creo..."

(Nota: para los no españoles, Iker Jiménez es un conocido ufólogo-parapsicólogo y divulgador de teorías de la conspiración y bulos en general de la prensa, radio y televisión españolas)

A ver, teorías conspiranoicas al margen, no, no es casualidad que la central nuclear de Cofrentes esté al lado. Las centrales nucleares necesitan agua para trabajar, por eso siempre se construyen junto a pantanos o junto al mar, o al menos junto a cursos fluviales que tengan un caudal permanente suficiente para abastecer las necesidades de la central. Siempre que tengas una central nuclear encontrarás el mar o una presa (o menos frecuentemente un río caudaloso, como el caso de Santa María de Garoña, en un meandro del río Ebro). Pero la producción de energía hidroeléctrica del embalse de Embarcaderos (el que abastece a la central nuclear de Cofrentes) es independiente de la producción de la central nuclear; aún cuando la central nuclear está parada la presa puede producir energía (y viceversa).

Por cierto, lo que muestras en la foto es la presa de gravedad que se construyó sobre el pantano. Es un caso bastante particular (y raro) en las presas reversibles , lo normal es hablar de sistemas de pantanos en escalera, que es lo que ocurre en el resto del sistema de Cortes, es decir, distintos diques a distintas alturas del mismo curso del mismo río o de un río afluente, de forma que para producir energía se deja caer el agua de un pantano más alto a uno más bajo, y para almacenar se bombea agua hacia las presas más altas. En el caso de algunos ríos españoles es algo relativamente fácil de hacer, ya que muchos de nuestros ríos tienen muchos pantanos en sus cauces, por lo que se trataría de implementar el sistema de bombeo "hacia atrás", y de hecho, en algunos de los sistemas de presas ya existe este mecanismo.

Es un sistema relativamente barato para almacenar energía: es caro de construir, pero barato de mantener y su vida útil es muy larga. Es un sistema muy flexible que permite almacenar energía de forma continua o de forma puntual, y en cantidades variables según la disponibilidad, y además la puesta en marcha de las turbinas en caso de necesidad es relativamente rápida, no superior al encendido de otro tipo de centrales de producción energética. Y además con el problemón de sequías que tenemos en la península ibérica permite hacer una buena gestión del agua, que no es moco de pavo.

Saludos,
D.

[Beamspot]

Hay otra razón de mayor peso que no sólo el de la refrigeración de la planta nuclear.

Y es que las centrales nucleares son lentas de respuesta (rígidas en el apartado de control), así que necesitan de un sistema auxiliar que les permita modular la potencia vertida a la red de forma más ágil. Y si encima permite almacenamiento para así mantener el reactor en la zona óptima durante más horas (por ejemplo, bombeando o 'cargando' el pantano durante la noche en que la demanda baja mucho), todavía mejor.

Es una necesidad imperiosa, técnica, de las centrales nucleares. Que se aprovecha y encima se puede ver fácilmente en los gráficos esos tan chulos de REE en los que se ve algo por debajo del eje horizontal, que es precisamente energía bombeada de nucleares (o excedentes de la red eléctrica, por ejemplo renovables eléctricas intermitentes) para luego gastarla en otros momentos.

El mantener la estabilidad de la red es algo sumamente importante que habitualmente se obvia y se olvida, muy especialmente por parte de aquellos que gustan de defender las renovables, y que sin su existencia, violaría las leyes de la física.

Y eso a pesar que las megabaterías que están popularizándose ahora no tienen otra función, por mucho que se nos venda otra cosa (de hecho, simplemente se habla de baterías, sin mencionar nunca su función real necesaria y evidente, dando a entender solapadamente que es la solución a TODA la intermitencia)

http://euanmearns.com/beyond-the-spin-of-green-energy-storage/

[Dario Ruarte]

David GS escribió

Por cierto, lo que muestras en la foto es la presa de gravedad que se construyó sobre el pantano. Es un caso bastante particular (y raro) en las presas reversibles , lo normal es hablar de sistemas de pantanos en escalera, que es lo que ocurre en el resto del sistema de Cortes, es decir, distintos diques a distintas alturas del mismo curso del mismo río o de un río afluente, de forma que para producir energía se deja caer el agua de un pantano más alto a uno más bajo, y para almacenar se bombea agua hacia las presas más altas.

David:

No es tan raro hablando de centrales nucleares.

Cuando se las empezó a construir (el boom fue allá por los 70s y 80s) en algunos casos "sobraba" energía y por eso se las asociaba a una presa reversible para aprovechar el sobrante en subir agua.

Con el tiempo la demanda subió tanto que, algunas ni la usan.

Por caso en Argentina la Central de Embalse que tiene asociado el complejo reversible de Río Grande.

Un trabajo interesante -dicho sea de paso- porque permite "aplanar" los sobrantes de todo el SIN (Sistema Interconectado Nacional) usando esta presa como "batería".

Bueno es decir que hace muchos años no quedan muchos "sobrantes"  ya que, todo lo que se produce se consume.

[Dario Ruarte]

Merde!, le contesté a David y ya lo había hecho Beamspot en el mismo sentido !

Bueh. Dejo mi respuesta para no borrarla aunque se repita.

Un sistema bien diseñado (y los Ingenieros saben cómo hacerlos) necesita de estos "truquitos" para domesticar la intermitencia derivando carga de modo instantáneo.

Algunos optan por "enterrar" la energía eléctrica (simplemente la mandan a tierra con lo que se pierde) pero, cuando las condiciones geológicas lo permiten una presa de bombeo cumple esa función "guardando" una parte de la energía que, aunque sea un modelo ineficiente siempre es mejor que simplemente "tirarla".

[JotaEle]

David GS escribió

A ver, teorías conspiranoicas al margen,

No van por ahí los tiros David, me refiero a la chicha que se necesita para bombear agua en semejante monstruo, es la mayor central de bombeo de Europa.

También conozco el complejo hidroeléctrico de Bolarque en Guadalajara, del mismo principio que el de La Muela pero más modesto. Bueno, pues también muy próximo a la central nuclear de Trillo. Yo conocí Bolarque gracias a una visita que hice hace muchos años al complejo hidroeléctrico y la central de Trillo. En la central nos dijeron que la energía para bombear la sacaban de la nuclear. No conozco ningún otro complejo reversible, pero me imagino que todos estos grandes centros están atados a grandes centrales térmicas de carbón o de gas para garantizar el bombeo.

Cada vez va quedando más claro que para instalar renovables hay que instalar acumulación que por ahora no se ha hecho ni en España, ni en Alemania, ni EEUU ni China. España ya tenía gran capacidad de acumulación con todas estas grandes instalaciones, 14 centrales de bombeo puro y mixto de más de 100 MW (la mayor 810 MW), sin embargo para las renovables no parece que les sirvan, quizás están demasiado desperdigadas las nuevas renovables.

¿Centrales más pequeñas de este tipo se pueden dar para las renovables?. Pues sí; si se dan las condiciones de viento, orográficas, agua y desnivel necesarias. La central de Gorona del Viento en la Isla de Hierro es un ejemplo. Incluso aunque esta central era optima para la instalación, ha salido bastante más cara y por ahora no cumple con las expectativas. El año pasado cubrió solo el 46,5% de la demanda cuando en diseño esperaban que cumpliese el 100%.

Por lo que a mí respecta bienvenida también la investigación con gravedad, grúas y escombros.
Oye, quizás salga algo.

Saludos

[Colombo]

Renovables + Hidroeléctricas para acumulación en una zona no parece buena idea. Si hace sol o mucho viento las renovables van bién, pero la evaporación se dispara y no es buena idea acumular a base de agua.

[JotaEle]

Por eso mismo estas instalaciones tienen que estar al lado de los ríos o del mar. ¿Y qué pasa donde no hay ríos ni mar?.
Pues gruas y escombros. ......Esperemos.

Saludos

[David_gs]

Donde no hay ríos ni mar... estás hablando del Sáhara profundo. Que quede claro, donde no hay ríos ni mar las únicas posibilidades de producir electricidad son la solar y la eólica, ya que todas las demás fuentes de producción eléctrica usadas requieren agua para mover turbinas (con el permiso de los motores stirling, que de momento y que yo sepa no se usan en plantas generadoras). Y en cualquier caso en España no vas a encontrar ningún lugar del territorio en el que no tengas mar o pantanos en 80-100 kms a la redonda.

Discrepo respecto a lo de la necesidad de que la producción y las estaciones de bombeo tengan que estar cerca. Una cosa es que hasta ahora no se haya construido la infraestructura y otra cosa es que no se pueda construir. Si podemos exportar la energía a Francia y Portugal, también podemos llevarla a un pantano que esté a 100 km, y seguramente sea mucho más barato aprovechar infraestructuras ya existentes.

Respecto a la evaporación, es verdad que supone una pérdida, pero es que todos los métodos de almacenamiento (y cuando digo todos, es todos) tienen pérdidas.

Personalmente sigo pensando que el método de almacenamiento hidráulico es mucho mejor que otros, tanto por su flexibilidad como porque el elemento usado como vector de almacenamiento (agua) tiene usos más allá de la mera producción eléctrica. Múltiples usos, diría yo, que suponen un valor añadido respecto a la mera producción eléctrica.

Saludos,
D.

[Fleischman]

Donde no hay ríos ni mar lo que suele pasar es que tampoco hay gente. A veces, ni hormigas.

A ver, no quiero desilusionar a los hormigonófilos, pero digo yo que si levantar piedras fuera mejor que almacenar agua, los de iberdrola se habrían dado cuenta ya antes de que nacieran los Alcántara. Vamos, que tanto para la física como para la tecnología necesaria no parece que haya que investigar mucho.

Pero vamos, que no me parece mal que se haga, siempre que sea sin subvenciones...

[Dario Ruarte]

Fíjate Fleischman que yo haría una corrección a eso.

Intuitivamente (y suelo no equivocarme en estas intuiciones) me parece que para escalas "pequeñas" lo de los pesos no pinta nada mal.

Para ponerlo claro... obviamente a gran escala una presa por bombeo es insuperable (pérdidas horrorosas pero, antes que descargar las sobrecargas o sobrantes a tierra prefiero gastarlos bombeando). Las "piedras equivalentes" que habría que subir creo que no justificarían la obra.

Sin embargo, en una casa rural, donde plantearse un sistema de bombeo en altura puede ser impracticable, un sistema de "piedras" como acumulador de energía para la noche me parece que podría ser factible.

Una estructura metálica de 20 o 30 mts de altura, con el motor en la parte superior se arma en una tarde... incluso hasta se puede hacer en cemento con un poco más de trabajo y tiempo.

Una "piedra" de cemento de 500 o 1000 kgs hasta se puede hacer "in situ" (son bolsas de cemento y agua, una estructura interna de alambre incluso).

Con sobrante de producción eólica o fotovoltaica la piedra podría ir "subiendo" a lo largo de las 8 horas de luz y, durante la noche bajaría produciendo lo suficiente como para soportar la iluminación, el frigo y quizás la PC o el TV.

Si tuviera más "cencia" o tiempo hasta haría el calculo (está la fórmula en el hilo) para saber el peso y altura necesaria para producir los 2 o 3 Kwh necesarios para aguantar el consumo nocturno... que por ahí ni tiene que ser tan alta la torre o tan pesado el bloque.

El costo de mantenimiento es bajo (el motor eléctrico en altura cada tanto), su duración casi infinita (no exageremos, hablo en términos de uso humano, bien hecho puede durar sus 50-100 años en la parte de estructura y piedra) y, su "coste operativo" se reduce al mantenimiento de cables, poleas y motor.

Al lado de un banco de baterías equivalente, con su escasa vida útil y elevado precio me parece que sería una GRAN OPCION.

No le servirá a Iberdrola para sus MW pero, a una casa rural para sus KW creo que le vendría de perillas.

===

PD = No tengo en claro cómo genera energía la piedra bajando... es decir, no tengo idea si hay generadores disponibles para este tipo de "combustible" (energía cinética) pero, supongo que es un generador normal con algunos engranajes o reductores que gira a partir de que la piedra baja en vez de tener el motor de combustión que usan los generadores normales.

[Dario Ruarte]

Por si alguien con dotes ingenieriles (de los que carezco) quiere ayudar en este cálculo, lo que hay que pensar es lo siguiente:

1) Asumamos que en los horarios nocturnos una casa rural necesita (refri, luces, unas horas de TV o PC, quizás un poco de ACS complementaria) unos 3 Kwh (me parece razonable y creo que hasta puede ser mucho).

2) De qué altura tiene que ser la torre y de qué peso el bloque (estas cosas son combinables así que propongo pensar en una torre de 10 mts de altura como dato fijo y, a partir del mismo definir el peso del bloque necesario).

3) Cuánta energía necesito (un motor eléctrico) para subir ese bloque los 10 mts a lo largo de 4-6 hs (dado que la 'velocidad' de la subida castiga la potencia necesaria, para mantener un motor pequeño podemos darnos el lujo de subir el peso en 4 o 6 hs, no hace falta que suba en 10 minutos)

4) Cuánta energía cinética me consumirá un generador de unos 800-1200 w (creo que con eso se banca el consumo instantáneo nocturno, puedo estar equivocado, corregir si es necesario).

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Jugando con estos datos -que exceden mis habilidades de cálculo rápido y me obligarían a meditarlo con calma, cosa que para alguien con los conocimientos del caso es un segundo- podríamos llegar a determinar si, el peso de la "roca" es razonable para una altura de 10 mts y, si con placas o un aerogenerador podría generar de modo razonable la energía necesaria para subirlo cada día.

Tengan presente que el cálculo "puro" de la energía potencial (de la roca a 10 mts de altura) no alcanza porque hay que asignar la pérdida en la etapa de generación que no sé cuán eficiente puede ser (la piedra al bajar mueve algunos reductores que dan la velocidad suficiente al generador para producir unos 800-1200 w)

La energía "para subir" la roca no influye en esto pero si hay que conocerla para saber cuántos mts2 de placa fotovoltaica adicionales necesitaría para hacer funcionar el motor que sube la piedra.