¿Hacia las baterías eternas?

[Bycn]

Sé que existe un hilo muy reciente aquí que habla de los problemas de las baterías pero creo que el asunto es lo suficientemente importante para que se trate separadamente.

Aquí está la noticia en español:

http://www.elmundo.es/tecnologia/2016/04/25/571e066c46163fca708b4573.html

Básicamente lo que se dice es que se ha encontrado una forma de aumentar (en laboratorio) los ciclos de carga/descarga en un 3000%.

We demonstrate reversible cycle stability for up to 200 000 cycles with 94–96% average Coulombic efficiency for symmetrical δ-MnO2 nanowire capacitors operating across a 1.2 V voltage window in a poly(methyl methacrylate) (PMMA) gel electrolyte.

Aquí tenemos la nota en inglés:

https://news.uci.edu/research/all-powered-up/

Y aquí el papel descargable:

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsenergylett.6b00029


Naturalmente hay que esperar a ver si este descubrimiento tiene sentido comercial, cuanto costaría fabricar una batería "de las actuales" con esa tecnología (o su evolución), pero pinta bastante bien.

¿Qué opináis?

[Kanbei]

Hola Bync, cuánto tiempo,

hacia las baterías eternas, y más allá!!
habrá que leerlo con detenimiento, pero no olvidemos que una batería es una cajita que se tiene que rellenar con energía externa. Una cajita que sólo consigue un desfase entre su recarga y su descarga.

Saludos:)

[jose1024]

Yo no es que este muy de acuerdo con continuar la dinamica actual ya que entiendo que en su conjunto es dañina para el medio, para el grupo y para el individuo, pero creo que un tipo de bateria que no se deteriora aumentara el daño pero sin duda daria un margen de continuidad muy elevado a esto que para mi equivocadamente llaman progreso, a escala cornucopiana, que ya sabemos que ven la cosa de otra manera podriamos hablar de un margen casi infinito.

Una bateria que no se daña suponiendo que se pueda fabricar a gran escala y que no sufra otros contratiempos es sin duda alguna un importante balon de oxigeno para transformar un mundo dependiente de los fosiles en un mundo dependiente de las renovables electricas pero no en terminos imaginativos como sucede ahora y si como una autentica realidad.

Mas daño, mas tiempo.

[Beamspot]

Algunas preguntas:

¿Precio?
¿Energía específica?
¿Precio?
¿Potencia específica?
¿Envejecimiento con la temperatura (aka Arrhenius)?
¿Empaquetado o forma?
¿Capacidad productiva?
¿FPY de producción?
¿Dispersión de características?

¿Aplicaciones reales?

¿De verdad creéis que los fabricantes de teléfonos móviles y ordenadores portátiles, por no hablar de tabletas, les interesa que la principal excusa para cambiarse de móvil/ordenador/tableta (por cierto, cuantas tabletas tienen fácilmente asequible la batería?) desaparezca?

Algunas respuestas:

Nanohilos de Oro. De sobras sabido que es un elemento muy abundante, extremadamente ligero, y de lo más económico que existe.

PMMA, un petroquímico que abundará en la naturaleza después que el petróleo nos haya abandonado...

Ah, y encima de mi mesa tengo un dispositivo de almacenamiento de energía que, literalmente, se carga y descarga más de un millón de veces por segundo, así durante años sin parar si hace falta. Se llama condensador (no queda claro en ningún lugar de si hablamos de baterías como tal o si hablamos de condensadores, electroquímica contra electrostática), y se usa en algunos proyectos de automoción para almacenar mucha energía, incluso los hay que sustituyen las baterías de algunos híbridos por condensadores de este estilo, con un resultado mucho mejor.

El mayor problema, por más de dos órdenes de magnitud de diferencia, con pocos cientos de ciclos va que se estrella, pero eso sí: en 20 ciclos o menos tiene que estar amortizado. Y no es el caso.

[Bycn]

@Kambei
Sí, mucho tiempo sin aparecer por aquí. Por circunstancias personales he estado unos meses enfocándome más en el presente que en el futuro, y consecuentemente he dejado el foro y los proyectos personales referentes al peak oil a un lado. La verdad es que he estado mucho más tranquilo enfrascado en el mundo BAU... entiendo que la clave está en buscar el equilibrio entre vivir el ahora y prepararse para el después.

Respecto al tema que nos ocupa.

@Kambei:
Sí, está claro que las baterías son solo una parte de la ecuación y aparte tenemos la generación de energía. No quiero orientar la noticia de forma positiva, pero si me parece que usada esta tecnología correctamente sería un gran paso.

Entonces claro está que hay que tener en cuenta lo que dice @jose1024... si la tecnología se usa incorrectamente puede causar más mal que bien.

@Beamspot, no me preocupa realmente que la noticia hable de un prototipo y la capacidad para, A DÍA DE HOY, hacerla viable a gran escala. Esta noticia puede ser, o no, el primer paso hacia real años vista.

Prefiero poner sobre la mesa un escenario hipotético en el cual dentro de 5-10 años (por ejemplo) el concepto haya evolucionado y que con materiales adecuados "no escasos" tanto para el electrolítico como los hilos (fuera oro), etc., se llegue a un concepto de batería barato, duradero y abundante.


¿Cómo cambiaría el mundo este descubrimiento?

[Beamspot]

Creo que la gente no es consciente de las diferencias entre diferentes tipos de necesidades, los problemas que hay, y para donde hay que ir.

Lo que necesitamos es un sistema que igual dure 300 ciclos o menos, pero que se amortice en 20, que además cumpla los siguientes requisitos: TODOS A LA VEZ.

Todos los materiales utilizados deben ser abundantes y baratos, fáciles de conseguir, y de reciclar.
Debe ser fácil de manejar y mantener.
Debe ser fácil de construir.
Debe ser renovable/reciclable.
Debe ser relativamente fácil de ubicar en diferentes sitios, es decir, la ubicación geográfica no debe ser (excesivamente) determinante.
Debe ser barata, muy barata.
Debe ser enormemente elefantiástica: 100 dias de almacenamiento puro. Creo que me sale a unos 36000TWh, aprox.

Con eso, entonces podríamos hablar de un sistema de almacenamiento útil para la estupidez del 'todo eléctrico'. Nada más: seguimos con los problemas de generación, de querer hacer cosas estúpidas, con los problemas de distribución, el despilfarro, etc.

Pero eso es sólo una parte, la de generación y consumo más o menos 'casados', equilibrados. Falta ahora el tema de los usos, que no está nada claro.

De todas maneras, el primer punto a responder es ¿para qué queremos esto?

La respuesta es difícil.

[alb.]

¿Para que necesitas una batería con una capacidad de 100 dias de almacenamiento puro?

Las renovables(incluyendo hidraulica) representan aproximadamente el 20% del consumo total de la electricidad.

Se puede triplicar este porcentaje sin necesidad de baterías. En España generamos el 40% de la electricidad de manera renovable. Y se podría aumentar hasta 60% renovable sin necesidad de recurrir a la acumulación eléctrica y sin excesivas complicaciones. Alguna mejora de la red eléctrica y poco mas.

Por encima del 60% renovable, entonces se necesitaría recurrir a almacenamiento. Con 5horas de almacenamiento puro, se puede conseguir integrar otro 20% y llegar al al 80% renovable.

Obviamente esto es una generalización, en algunos lugares con mucha hidraulica como Noruega, Venezuela o Costa Rica pueden llegar al 100% renovable sin necesidad de contar con baterías, mientras que en otros lugares como Japón, resultará muy complicado llegar al 40% renovable.


Estoy hablando solo de la parte eléctrica, el 43% de la energia primaria se destina a producir electricidad.
Esa cifra va en aumento. Las actividades electricas van en aumento en el 2050, la electricidad puede suponer el 60% de la energia primaria.  El transporte representa el 20% del consumo de energia primaria y apenas esta electrificado,y puede hacerlo en buena parte... pongamos un 60% en el 2050.
 
Para el año 2050 se podría llegar a generar el 60%  de la electricidad de manera renovable. Sin que para ello fuera necesario recurrir a almacenamiento masivo, ni lograr grandes avances tecnológicos.  Aunque en algunos sitios se emplearía algo de almacenamiento para regular la red seria muy limitado. Esto hablando de menos de 1hora de almacenamiento. Nada de cientos de dias.

Pasar el 20% al 60% renovable a lo largo del 35 años no es un reto imposible. En España hemos pasado del 17% al 40% renovable en 10 años.


Asi que en el 2050 tendriamos que las renovables producen el 60% de la electricidad que es el 60% de la energia primaria... es decir un 36%. La energia no electrica tambien se puede remplazar en parte por energias renovables.(biomasa, biocarburantes, termosolar. etc) pongamos que el 20% de la fraccion no electrica fuese renovable...esto en un 8% mas.
Por lo que tendríamos que las energias renovables representan un 44% de la energia primaria y un 60% de la electricidad.

¿De donde obtendriamos el resto?
Pues de los combustibles fosiles, que seguiran habiendo en el 2050.



Segun Laherrere en el 2050 los combustibles fosiles representaran un 58% de la energia primaria.

No existe la necesidad de un 100% renovable ni de un 100% electrico.  Seguimos disponiendo de combustibles fosiles y seguiremos utilizandolos(aunque en menor medida que en la actualidad)
Los porcentajes de energias renovables que se necesitan en el 2050, se pueden alcanzar con la tecnologia actual y sin recurrir a almacenamiento masivo de electricidad.

Para el 2100 se necesitara aumentar la energia renovable hasta un 70% de la energia primaria,  lo que supone un 84% electrico y un 84% de electricidad renovable. Para lograrlo si se necesitan importantes mejoras tecnologicas en el almacenamiento. Pero no hacen falta 100 dias de almacenamiento neto... dudo que sea necesario mas de medio día.

Resumiendo:Creo que no tiene sentido plantear un escenario 100% eléctrico 100%renovable, por que es algo que no va a tener lugar en los proximos siglos. Y los escenarios mas realistas como 60%Electrico 60%Renovable en el 2050 o el 84%electrico 84%renovable en el 2100 son técnicamente viables. Para alcanzar el 50%electrico 35%renovable en el 2025...simplemente hay que  continuar con la tendencia actual.  

No son necesarios inventos revolucionarios, ni baterias eternas, ni nada de nada...solo continuar implantando las tecnologias que ya tenemos.

[Dario Ruarte]

Quienes me hayan leído sabrán que siempre he dicho que, sin las baterías "mágicas" el tema de electrificar todo o usar renovables tiene patas cortas.

Sin embargo, con las baterías "mágicas" toda la cuestión cambia por completo.

Y, cuando digo 'mágicas' me refiero a que puedan cargarse y descargarse el suficiente número de ciclos como para volverlas económicamente usables.

Ignoro si este descubrimiento (basado en nano-hilos de oro) es adaptable a tecnologías más económicas o sencillas pero, si así fuera, tenemos la "magia" cerca.

Contrariamente a lo que Alb sostiene desarrollar un modelo de "renovables" sin acumulación es muy complicado. Genera sobrecostos en el sistema y gran inestabilidad.

Pero, con la batería "mágica" (y puede que este descubrimiento la consiga) todo cambia.

Y no me interesa tanto el "auto eléctrico" -creo que no lo usaremos del modo masivo en que usamos los autos fósiles durante 100 años- sino VIVIR y PRODUCIR.

El tema, por ahora, es "de laboratorio" y quizás no pueda escalarse a nivel industrial. De todos modos tiene muy buena pinta y sin duda, de las mejores -y más serias- noticias que hemos escuchado en el sector en mucho tiempo.

Ya veremos cómo sigue pero, desde ya, si esto puede escalarse a nivel industrial y con costos competitivos tenemos una "revolución renovable" en la mano y a punto de estallar.

Y, en ese caso, el "crash oil" que tenemos próximo (sean 10 o 20 años) perfectamente podría mover sus límites 50 o 100 años más allá. Sería todo un logro.

[Kanbei]

Ok Bync,
a ver si nos juntamos los picoleros de El Foro, los gatos digo, esto ... los madrileños.

Vamos con una de análisis periodístico primeero:)

La noticia la da El Inmundo, un periódico quebrado, como toda la prensa Ex-pañola, de manera que su imparcialidad ya resulta más que cuestionable, habida cuenta que se deben a unos cuantos fondos buitre y think tanks del peor pelaje.

La noticia de enmarca en esas noticias del tipo un niño de Calcuta genera electridad con el pis de sus colegas de barrio, o bien ... una niña de Cádiz genera electricidad con las norias de su colección de hamsters.

Lo de los hilos de oro pensé que eran sólo para la cirujía plástica, pero no.
Seguiremos informando.

[alb.]

Dario Ruarte escribió

Quienes me hayan leído sabrán que siempre he dicho que, sin las baterías "mágicas" el tema de electrificar todo o usar renovables tiene patas cortas.

Si, conseguir el 100% electrico y renovable requeriria de  baterias magicas. Pero el 100%renovable no es mas que un slogan de marqueting. No tiene tiene sentido hablar del 100% renovable mientras dispongamos de energia no renovable.  Y vamos a seguir disponiendo de energia no renovable por varios siglos.

Asi que plantearse el escenario 100%renovable para regodearse en las complicaciones tecnicas no tiene sentido. Analicemos escenarios mas realistas.

Siguiendo con la tendencia actual en unos 10 años pasaremos del  22% de electricidad renovable a un 35%.  ¿Es posible alcanzar ese porcentajes renovable o necesitaremos desarrollar baterias magicas para poder alcanzarlo?

En España  tenemos un 40% de energia renovable y no hemos necesitado de baterias magicas, y ademas no hemos alcanzado el maximo.Podriamos seguir aumentando la proporcion de energias renovables. Podriamos multiplicar por tres la producción solar antes de encontrarnos con un exceso de oferta en los domingos soleados de julio(cuando la maxima produccion solar coincide con la menor demanda electrica)
Tambien se podría aumentar la cantidad de energia eolica. Podríamos llegar al 60% de electricidad renovable sin necesidad de recurrir a baterías. Con esa cantidad de renovables,habría alguna ocasión en el que coincidirían fuertes vientos, con sol y una baja demanda.... y entonces no quedaría otra que desconectar algunos aerogeneradores o paneles, con la consiguiente perdida de energia. Pero estas perdidas serian relativamente pequeñas y asumibles menos de un 1%.

A partir de ese 60% las cosas se van complicando. Para pasar al 80% se necesitaría 4 o 5 horas de almacenamiento neto, de manera que se pudiera regular el ciclo diario y utilizar electricidad solar generada durante el día a la noche. Se podría hacer con la actual tecnologia de baterías pero resulta caro.

Subir del 80 al 100% se complica muchísimo, seria necesario poder acumular energia durante varios meses, para poder transportar energia del soleado verano al oscuro invierno. Para cubrir este ultimo tramo se necesitarian esas baterias magicas.

Pero todavia estamos en el 22%....todavia no tenemos ningún problema para seguir instalando energia renovable. No tenemos necesidad de baterías ni de almacenamiento. Empezaremos a necesitar baterías a partir del 2050 y esas baterías mágicas no las necesitaremos hasta el 2100.

Contrariamente a lo que Alb sostiene desarrollar un modelo de "renovables" sin acumulación es muy complicado. Genera sobrecostos en el sistema y gran inestabilidad.

¿Que acumulacion tenemos en España?¿Que sobrecostos e inestabilidad esta generando las renovables?

Como he explicado la acumulación resulta necesaria a partir de cierto porcentaje de energias renovable... ese porcentaje todabia queda muy lejos.

Ya veremos cómo sigue pero, desde ya, si esto puede escalarse a nivel industrial y con costos competitivos tenemos una "revolución renovable" en la mano y a punto de estallar.

La revolución renovable ya estallo, estamos en pleno crecimiento exponencial. Este año se instalar 62GW de energia eólica y mas de 50GW de fotovoltaica.  La revolución renovable ya esta teniendo lugar y no esta necesitando baterias magicas.

Y, en ese caso, el "crash oil" que tenemos próximo (sean 10 o 20 años) perfectamente podría mover sus límites 50 o 100 años más allá. Sería todo un logro.

Hasta el 2050 podemos llegar sin baterias, apartir del 2050 necesitaremos alguna bateria y a partir del 2100 es cuando necesitamos esas baterias magicas.

[Fleischman]

alb. escribió

En España  tenemos un 40% de energia renovable

Querrás decir 40% de la electricidad renovable:

[alb.]

Fleischman escribió

alb. escribió

En España  tenemos un 40% de energia renovable

Querrás decir 40% de la electricidad renovable:

Exactamente, queria decir electricidad renovable.

[JotaEle]

Más que con una gran acumulación, serían más útiles grandes líneas de interconexión eléctrica. España ya es autosuficiente en electricidad eólica los días de más viento, solo haría falta acumular y sobre todo exportar los demás excedentes nucleares y eólicos.

Pienso que ya solo una gran red de interconexión eléctrica y una media potencia instalada de renovables eólicas y solares en toda Europa, haría innecesaria la acumulación.  
Saludos

[alb.]

Si, tienes  razón,  una buena interconexion ayuda a absober la energia renovable. Por eso los planes de la UE para el 2020 tiene entre otros objetivos mejorar la interconexión.

Con una buena red se podría llegar al 60% de la electricidad renovable...pero para ir mas allá se necesita almacenamiento. El 80% se puede lograr con una relativamente pequeña cantidad de almacenamiento... pero apartir de alli las cosas se complican.

Obviamente todo esto es una grosera aproximación.

[Fleischman]

Pues la semana pasada o así escuché en Onda cero la "noticia" de no sé qué universidad (inglesa, creo recordar) que obtenían electricidad a partir del pis... un watio o así, "suficiente para cargar un móvil".

Lo gracioso es que necesitaban no sé cuántos metros cúbicos...

Al final de la "noticia" decían que estaban trabajando en mejorar la potencia de salida.

[Dario Ruarte]

A ver... un comentario corto.

La generación eólica -e incluso la fotovoltaica- ya tienen un buen rendimiento y un costo más o menos razonable. Hasta acá no hay problema.

Pero, lo que nadie puede negar es que son INTERMITENTES e IMPREDECIBLES. Esto, dentro de ciertos rangos obviamente. Si pudiera instalar muchas plantas eólicas en diferentes ubicaciones posiblemente tendría producción en un sitio cuando falla en el otro, etc.

De todos modos son INTERMITENTES e IMPREDECIBLES. Eso no se puede negar.

Mientras que generar electricidad con COMBUSTIBLES (sea carbón, diesel o gas) implica lidiar con los problemas de los combustibles (si faltan, no tenemos generación) en el caso de las "renovables" tenemos que lidiar con el problema de su INTERMITENCIA e IMPREDICTIBILIDAD. Es así. No le den más vueltas.

Para lidiar con el problema de la intermitencia e impredictibilidad hay tres caminos:

1) Interrupción.
2) Backup de Generación.
3) Acumulación.

La INTERRUPCION es un camino incómodo, a veces barato y a veces muy caro.

Si yo diagramo la vida social para que acepte que, si no hay viento o sol las cosas se paran y todo el mundo lo acepta, entonces no tenemos problemas... si hay sol o viento consumimos, las fábricas y oficinas trabajan, la gente regresa a sus hogares y tiene luz y televisión... o, si no hay viento o sol nos quedamos quietitos sin hacer nada porque... no hay electricidad. Punto.

El BACKUP DE GENERACION es un camino "BAU". Se supone que uso sol o viento pero PAGO ADEMAS por tener centrales suficientes para soportar cualquier cambio.

Esto nos asegura que SIEMPRE tendemos energía pero, el COSTO de ello es muy alto. Ahora hemos invertido en placas y/o molinos Y además en centrales "rápidas" de gas o diesel para poder ponerlas en marcha cuando haga falta.

Finalmente, la ACUMULACION sería una opción "TECNO" (por el momento optimista, puede ser real en el futuro) que nos evita tener que contar con el "backup de producción" que resulta tan caro de mantener.

Si arreglamos nuestras sociedades y producción para aceptar la INTERMITENCIA, no hay problema!, mañana podemos ser "renovables" y no habría problemas.

Si pretendemos que no haya cortes pero, así y todo ser "renovables", hay que mantener activo un parque de generación de backup suficiente para cubrir las intermitencias. Esto es caro y hay que pagarlo. Quizás tan caro que no haga viable ser "renovable".

Finalmente, cuando encontremos la "magia" para la acumulación y, parte de la "magia" es que sus costes sean menores que la generación de backup, podremos avanzar también por ese camino, sin problemas de intermitencia y sin los costes de la generación de bakcup. Ese es el estado "mágico" que, al día de hoy NO tenemos resuelto y que es el verdadero "Santo Grial" de la producción "renovable" (e intermitente).

===

Por otro lado tenemos dos caminos 'mágicos' más que son:

- Transmisión sin pérdidas y a larga distancia.
- Fusión (o algo más 'mágico' aún)

Estos son posibles pero mucho más "mágicos" a esta altura de nuestro desarrollo tecnológico que los de la acumulación.

La transmisión sin pérdidas y a larga distancia permitiría que, un desierto forrado de placas en Africa alimentase durante la noche a Japón.

La fusión (es "renovable" o no ?), permitiría tener una fuente ilimitada de energía constante.

Mientras no tengamos estos dos últimos (aquí hay mucha "magia" por delante), el más cercano entre los "mágicos" es el de la acumulación y ese, de ser aplicable el descubrimiento de la estudiante de EE.UU. puede haber dado un buen paso adelante. Ya veremos. Por ahora es un experimento de laboratorio y no tengo en claro si permite ser escalado -en costo y tecnología- para grandes aplicaciones.

[alb.]

Jodo...menos mal que era un comentario corto.

Si todo lo que cuentas esta muy bien, pero no tienes en cuenta el grado de penetracion de la energias renovables.
La eolica es intermitente e impredecible... pero esto solo es un problema a partir de cierto grado de penetración. Para un grado de penetración bajo la intermitencia y la impredicibilidad resulta irrelevantes.

Supongamos que solo tuviéramos un único aerogenerador de 1MW en todo el sistema eléctrico español.
Estimamos que este aerogenerador producirá unos 2500MWh de electricidad a lo largo del año... pero no sabemos cuando los generará ya que el viento es intermitente e impredecible.
Pero esto no supone ningún problema... ya que genere cuando genere,  necesitaremos energia. Así que aprovecharemos toda la energia producida por el.
Cuando sopla el viento genera electricidad que utilizamos y nos permite reducir el consumo de combustibles fósiles....y cuando no sopla el viento seguimos con los combustibles fósiles.

Si vamos instalando mas y mas aerogeneradores...llegará un punto en el que en los momentos en lo que coincide una baja demanda con mucho viento, sobra energia eólica. La generación supera la demanda eléctrica, por lo que es necesario parar los aerogeneradores y se pierde la posibilidad de generar electricidad. Esto es un problema ya que en lugar de producir los 2500MWh anuales... producirán menor ya que en algunas ocasiones les tenemos parados por falta de demanda eléctrica.

Cuanto mayor sea el grado de penetración de la renovables mas grave sera ese problema.

En España tenemos un 40% de electricidad renovable y los momentos en los que ha sido necesario desconectar aerogeneradores por falta de demanda han sido excepcionales.

Como ya he dicho, podemos seguir aumentando hasta aproximadamente un 60% sin que la intermitencia e impredicibilidad de las renovables sea un problema grave.

A  partir de  cierto grade  de  penetración  la  intermitencia e  impredicibilidad es  tan  grave que  necesitamos acumulacion para  solventarla.    A  mayor  penetración,  mayor  la  acumulacion necesaria.  Ademas la relación no  es lineal  sino exponencial.

La  cuestión es ¿Cuando  tendremos un grado  de penetración renovable tan grande que sea imprescindible  recurrir a las baterías?   Pues  no  creo que  antes  del 2050.  Hasta entonces la  intermitencia y  la impredicibilidad resulta prácticamente irrelevantes.

Creo que se hace el argumento erróneo:" Una sociedad  que funcionase  exclusivamente con energias renovables necesitaría  una enorme  cantidad de acumulación.  No tenemos una tecnologia que nos permita tal  acumulación...  por lo  que las energías  renovables han fracasado."

Este argumento falla en  la primera premisa  al imponer la necesidad de que la sociedad  funcione unicamente  con energías renovables.  ¿Por  que?  Seguiremos teniendo energías no renovables por lo  menos  durante un siglo mas.  

[Dario Ruarte]

Alb.

En el caso de España tienen una enorme cantidad de BACKUP de generación.

El "punto técnico" de incorporación de renovables INTERRUMPIBLES está en función de alguno de los tres factores que indico (interrupción, backup, acumulación).

Mientras incorpores renovables interrumpibles POR ABAJO de tu capacidad de generacion de backup (y asumas su costo) no hay problemas.

Además -honestamente- no veo en qué te afecta lo que he dicho, sólo hay TRES MODOS de incorporar energías de fuente intermitente:

a) Aceptando INTERRUPCIONES.
b) Manteniendo un BACKUP de generación equivalente a los cortes que se pueden sufrir (que no necesariamente es el 100% dependiendo del país).
c) Logrando la magia de la ACUMULACION que, asumo, es más económica que la generación de backup y, viene a dar un enorme empujón a las renovables.

[Hertz]

La acumulación a nivel estacional me parece muy improbable. Hablaríamos de acumular meses de energía del verano al invierno.

La acumulación diaria o semanal me parece bastante viable.

No toda la renovable es intermitente en periodos diarios. La biomasa es despachable y la hidraulica se puede considerar igual aunque no siempre la tengas disponible por temas de caudal.
Además da algo de juego con la represa y el bombeo.

Si la estacionalidad es un problema imagino que se optará por la interrumpibilidad para eso. Reducir bastante la actividad en invierno como por ejemplo fábricas de consumo intensivo y usar el verano en su lugar.
El mix solar y eólico junto con baterías y algo de biomasa e hidráulica creo que daría margen para garantizar una cobertura completa en verano.
La hidráulica no debería tener problemas en primavera y otoño. Quedaría el invierno, que sería la época de baja intensidad de consumo. Mejorar los aislamientos y usar la eólica e hidráulica con reducción de actividad industrial.

También tengo la sospecha que las industrias, aunque no puedan apagar fácilmente, sí puedan tener un margen de reducción de actividad. Algo como pasar las máquinas a modo "suspendido" de bajo consumo. Esto también podría ser una ayuda complementaria para lograr cuadrar todos los números reduciendo el caro almacenamiento a una fracción de la teoría.

Un sistema 100% renovable no tendrá backup fósil pero sí tendrá algo de energía gestionable renovable como la hidráulica, la biomasa o solar termoeléctrica con almacenamiento.

[Rafael Romero]

alb. escribió

¿Que acumulacion tenemos en España?¿Que sobrecostos e inestabilidad esta generando las renovables?

Como he explicado la acumulación resulta necesaria a partir de cierto porcentaje de energias renovable... ese porcentaje todabia queda muy lejos.

alb. escribió

En España tenemos un 40% de electricidad renovable y los momentos en los que ha sido necesario desconectar aerogeneradores por falta de demanda han sido excepcionales.

Como ya he dicho, podemos seguir aumentando hasta aproximadamente un 60% sin que la intermitencia e impredicibilidad de las renovables sea un problema grave.

Creo que decir que la producción renovable en España no ha generado ningún problema grave es desconocer los efectos que ha causado en el pool energético español dicho incremento de generación de la energía eléctrica renovable.

Como te plantea Dario incrementar la producción eléctrica sin una correcta planificación genera graves problemas que requieren la toma de decisiones de planificación a largo plazo, difíciles de tomar y que no siempre son explicadas.

Si no resuelves el problema de la acumulación energética sólo puedes optar por dos opciones:
1) Ajustar el consumo a cuando se produce la energía.
2) Modificar el sistema económico.
 
El primero implica ajustar toda la sociedad a la capacidad de producción eléctrica, que no depende de la potencia instalada si no de una producción intermitente que actualmente se genera en momentos en que no suele ser necesaria en el lugar donde se produce. Lo que implica incrementos de costes y pérdidas por distribución a media o larga distancia.

El segundo deriva de que en un sistema económico como el actual, basado en el incremento de beneficios privados no es posible asumir que el pool energético se vaya a cubrir de forma preferente por "energías de coste 0", sin asumir la deuda derivada de la necesidad de mantener sistemas eléctricos de backup con un coste mayor que cubran los picos de demanda, y hacerlo manteniendo unas tarifas bajas que favorezcan un consumo creciente. A no ser que se asuma que esa deuda creciente simplemente no se va a pagar, porque en caso de pagarse se hará inviable el modelo renovable derivando en su abandono, creando una mayor dependencia de las energías no renovables cuando se vuelvan más escasas.

El primer paso para solucionar el problema en el que nos encontramos sería reconocer que sin planificar de forma adecuada un nuevo sistema de organización humana con profundas implicaciones sociales y económicas, que nuestros sistemas político-económicos actuales no pueden ni quieren asumir, estamos abocados al desastre.

Las renovables han fracasado porque no pueden mantener nuestro actual modelo de civilización, no se ajustan a nuestro sistema político-económico-social.
 
Como hemos comentado en otras ocasiones sin lugar a dudas en el futuro a medio-largo plazo sólo nos quedaran las energías renovables.

El principal problema es que los planteamientos actuales respecto a las energías renovables que se presentan al gran público pretenden mantener el BAU sustituyendo una fuentes de energía no renovables por otras renovables sin variar el modelo, cuando quienes lo plantean saben que estas energías no pueden dar viabilidad al actual modelo socio-político-económico.

[Bihor]

Rafael Romero escribió

Como hemos comentado en otras ocasiones sin lugar a dudas en el futuro a medio-largo plazo sólo nos quedaran las energías renovables.

Una verdad como un puño, y no creo que nadie en este foro, y fuera de él quien tenga dos dedos de frente se le ocurriría pensar de otra manera

El principal problema es que los planteamientos actuales respecto a las energías renovables que se presentan al gran público pretenden mantener el BAU sustituyendo una fuentes de energía no renovables por otras renovables sin variar el modelo, cuando quienes lo plantean saben que estas energías no pueden dar viabilidad al actual modelo socio-político-económico.

Quizás no lo estamos viendo con la suficiente perspectiva. Es muy posible que esta forma de presentación es la única posible para que se hagan las inversiones que se deben hacer en el estudio y desarrollo de las energías renovables, que como tú muy bien has dicho, son las únicas que quedarán en un plazo no muy lejano. Es muy probable que los que nos están presentando a las renovables como forma de mantener las cosas tal y cómo están, sepan que es la única forma posible de que éstas se desarrollen sin que medie una situación de tensión tan grande que haga imposible dicho desarrollo... bueno, creo que es una posibilidad y no hay que desdeñar la realidad de que quienes están haciendo esta presentación son los que tienen la información más completa y fiable, nosotros "intuímos" la situación, mientras que la gran mayoría sigue tranquilamente paciendo, más o menos copiosamente en el terreno del BAU.

Un saludo a todos

[Rafael Romero]

Bihor escribió

Es muy posible que esta forma de presentación es la única posible para que se hagan las inversiones que se deben hacer en el estudio y desarrollo de las energías renovables, que como tú muy bien has dicho, son las únicas que quedarán en un plazo no muy lejano. Es muy probable que los que nos están presentando a las renovables como forma de mantener las cosas tal y cómo están, sepan que es la única forma posible de que éstas se desarrollen sin que medie una situación de tensión tan grande que haga imposible dicho desarrollo... bueno, creo que es una posibilidad y no hay que desdeñar la realidad de que quienes están haciendo esta presentación son los que tienen la información más completa y fiable, nosotros "intuímos" la situación, mientras que la gran mayoría sigue tranquilamente paciendo, más o menos copiosamente en el terreno del BAU.

Esa es una posibilidad que sin duda barajarán aquellos que siempre piensan en una confabulación de unas élites que, en este caso, estarían adoptando una posición oligárquica benévola para la humanidad.

Creo que ante semejante afirmación te van a caer gorrazos  de todos lados Bihor.
Pero sobre creencias o esperanzas, para gustos colores.

La visión de la realidad que percibo, por lo que a mi entorno puedo hablar y por la información que me llega del exterior que siempre puede ser sesgada y interpretada erróneamente, me parece que apunta en una dirección contraria a tu afirmación.

Pero es bueno tener esperanzas, fundadas esperanzas no vanas esperanzas, claro.

Yo tampoco digo que no se pueda hacer, si no que los pasos que se están dando no parecen indicar, precisamente, la buena dirección. Y la planificación necesaria para tomar ciertas medidas ya no tiene mucho margen para que se manifieste de una forma prácticamente evidente.

Dicho de otra manera, si realmente se estuviera planificando una solución 100% renovable para la continuidad de una sociedad humana civilizada, a estas alturas los impactos en la sociedad y en la economía deberían manifestarse de forma clara.

Y yo no los veo..... pero estoy abierto a que me convenzan con hechos contrastados y que analicen aspectos tan delicados como:
- Recursos necesarios para su construcción.
- Recursos necesarios para su mantenimiento.
- Modelos de distribución energéticos.
- Modelos de gestión del consumo/demanda.
- Impactos sociales (demografía, generación y transporte de alimentos y agua, sanidad,....).
-...

-

[Fleischman]

Estoy de acuerdo, mejor gastar el dinero en molinos que en aeropuertos sin aviones...

[Fleischman]

Hace unas semanas era noticia una central de ciclo combinado que pedía el cierre, aunque estaba nuevecita, porque no les salía a cuenta tenerla operativa pero sin funcionar apenas...

[magriver]

Al final se nos va el tema a lo de siempre y perdemos de que va el hilo.


A mi me gustaría que los expertos en el tema nos explicaran como ven las hiperconocidas y ya ancianitas baterías de hierro-nikel NI-FE, que son tremendamente robustas y durables, se les prevee una vida de hasta 100 años lo que nos daría 365.000 ciclos de carga descarga con un ciclo por día.

Su precio no es barato, pero, dado que los materiales usados en su fabricación si lo son, entiendo que una fabricación masiva abarataría potencialmente su producción.

Se supone que uno de sus inconvenientes es que su ciclo de carga-descarga es lento y que retienen poco la carga. Entiendo que para un uso privado diario con placas solares, por ejemplo, no constituiría un impedimento significativo.

es tan sencilla que se puede hacer en plan bricolaje en casa:

http://comohacerbateriasnife.blogspot.com.es/


nota: obviar el detalle de los cuentos de hadas del grafeno...

http://www.elmundo.es/elmundo/2012/06/26/ciencia/1340708043.html

más

http://www.chiwuas.com/notas/2014/07/n2014-07-2913:44:25.php

[JotaEle]

Dario Ruarte escribió

Por otro lado tenemos dos caminos 'mágicos' más que son:

- Transmisión sin pérdidas y a larga distancia.
- Fusión (o algo más 'mágico' aún)

Estos son posibles pero mucho más "mágicos" a esta altura de nuestro desarrollo tecnológico que los de la acumulación.

Esto no es cierto, en la transmisión a larga distancia ya no hay nada de magia. Ya hay líneas UHV en servicio.

Los superconductores también están prácticamente listos, el proyecto Tres Amigas en Estados Unidos creará la primera plataforma de intercambio pretendiendo acelerar la adopción de energía renovable y mejorar la  fiabilidad de la red eléctrica americana. El proyecto, situado en Clovis, Nuevo Méjico, unirá por primera vez las tres redes de energía del país: Eastern Interconnection, Western Interconnection y Texas Interconnection.
 
La tres redes serán conectadas por “tuberías eléctricas” en corriente continua, constituidas por cables superconductores de alta temperatura y convertidores VSC (Voltaje Source Converter) AC/DC. La plataforma Tres Amigas formará un intercambiador eléctrico triangular de 9,6 kilómetros de circuito, capaz de transferir y repartir los  gigawatts de energía renovable entre las tres redes. El proyecto entra este año en funcionamiento.

Saludos

[alb.]

magriver escribió

Al final se nos va el tema a lo de siempre y perdemos de que va el hilo.


A mi me gustaría que los expertos en el tema nos explicaran como ven las hiperconocidas y ya ancianitas baterías de hierro-nikel NI-FE, que son tremendamente robustas y durables, se les prevee una vida de hasta 100 años lo que nos daría 365.000 ciclos de carga descarga con un ciclo por día.

Yo soy  fan de las baterías de Ni-Fe de Edison, son unas baterias asombrosas e increibles. Hay baterias fabricadas hace 100 años que siguen funcionando y baterias abandonadas durante 80años en condiciones pesimas...que han sido recuperadas cambiandole  el electrolito y poco mas.

He recopilado mucha informacion sobre las baterias de Edison, como las fabricaba y sobretodo como las probaba.  Tengo pendiente escribir una entrada en  mi blog. Es una batería fascínate que ha sido olvidada y apenas se utiliza.

Pero por desgracia tiene varias limitaciones que la convierten en poco útil.
*Una densidad energetica baja, que limita su aplicación en coches eléctricos.
*Un precio elevado. El Níquel es caro.
*Un rendimiento muy bajo. En un ciclo de carga y descarga se pierde la mitad de la energia.

Hay varias investigaciones que pretenden mejorar las características de las baterías, y consiguen mejorar su densidad energetica... pero a costa de reducir su principal ventaja,  su robustez y durabilidad.

[alb.]

Bihor escribió

Rafael Romero escribió

Como hemos comentado en otras ocasiones sin lugar a dudas en el futuro a medio-largo plazo sólo nos quedaran las energías renovables.

Una verdad como un puño, y no creo que nadie en este foro, y fuera de él quien tenga dos dedos de frente se le ocurriría pensar de otra manera

Pues crees mal. Yo opino que esta equivocado y que es completamente erróneo que a "medio-largo" plazo solo contemos con energías renovables.

Basándome en las previsiones de Jean laherrere  y los datos históricos de BP, he calculado porcentaje de energia renovable  en función del tiempo.



(Nota para los rigurosos. Realmente representa el porcentaje de energia No fosil. Es decir,  esta incluida la energia nuclear, que no es renovable, aunque hay quien la considera renovable.)

En el año 2150, ( que es hasta donde llegan las previsiones de Jean Laherrere),  todavia no hemos alcanzado en 100% renovable y seguimos contando con un 10% fósil. Viendo mi esperanza de vida... creo que como mucho llegare a ver un 50% de porcentaje renovable. Quizás mis nietos lleguen a ver superar el 90%.

Eso no es lo que yo entiendo por "Medio-largo plazo".

Si os fijáis en la curva, el porcentaje renovable debe crecer a un ritmo sin precedentes. Cuando mas rápido creció fue en la década de los 80, con el pico de construcción de centrales nucleares. Y se llego a un crecimiento promedio de un 0,35%/año.
Ahora el porcentaje renovable debe crecer a un promedio de 0,6%/año hasta el 2050.
Esa es la transición energetica de la que hablamos. No es eliminar completamente los combustibles fósiles.

¿Se podrá llevar a cabo esta transición energetica?
Yo creo que si. No encontrado ningún motivo por que que no sea posible esta transición renovable.

Pero que sea posible, no significa que vaya a ocurrir. Tendremos que esperar a ver si se cumplen estas previsiones.

Pero me parece que es absurdo afirmar categóricamente que las renovables ya ha fracasado, alegando que no podrán en un futuro suministrar el 100% de la energia renovable.

Las previsiones de Jean Laherrere  como cualquier previsiones presenta incertidumbres y puede ser errónea. Pero resulta util para tener una idea aproximada de los plazos de tiempo de los que estamos hablando.  Puede que haya mas o menos combustibles fosiles, por lo que la  esta curva crecera menos o mas rapido. Quizás  se alcance el 40% renovable en el 2040, en lugar del 2050.... o quizás haya mas combustibles fósiles y no se alcance hasta el 2060.  Son numeros muy aproximados y con mucho error.
Pero esta claro que el 100% renovable no lo verán nuestros ojos.( Ni los de nuestros nietos)

[Dario Ruarte]

Ignoro si esta respuesta te llegará (soy Dario). Muy interesante tu gráfico.

Mi única duda es si los factores SOCIALES y ECONOMICOS acompañarán esa curva. Una cosa es "sumar energía" en los papeles y otra realmente instalarla en la realidad. Hay mil factores en juego.

De mi parte, sólo le doy viabilidad a las renovables si desarrollamos las "baterías mágicas". Obviamente hablo de usarlas masivamente (40-50%) y no de los pequeños problemas fácilmente resolubles que generan en un porcentaje menor al 20%.

---

From: alb. [via Foro Crashoil] <[hidden email]>
To: Dario Ruarte <[hidden email]>
Sent: Friday, April 29, 2016 7:07 AM
Subject: Re: ¿Hacia las baterías eternas?

Bihor escribió

Rafael Romero escribió

Como hemos comentado en otras ocasiones sin lugar a dudas en el futuro a medio-largo plazo sólo nos quedaran las energías renovables.

Una verdad como un puño, y no creo que nadie en este foro, y fuera de él quien tenga dos dedos de frente se le ocurriría pensar de otra manera

Pues crees mal. Yo opino que esta equivocado y que es completamente erróneo que a "medio-largo" plazo solo contemos con energías renovables.

Basándome en las previsiones de Jean laherrere  y los datos históricos de BP, he calculado porcentaje de energia renovable  en función del tiempo.



(Nota para los rigurosos. Realmente representa el porcentaje de energia No fosil. Es decir,  esta incluida la energia nuclear, que no es renovable, aunque hay quien la considera renovable.)

En el año 2150, ( que es hasta donde llegan las previsiones de Jean Laherrere),  todavia no hemos alcanzado en 100% renovable y seguimos contando con un 10% fósil. Viendo mi esperanza de vida... creo que como mucho llegare a ver un 50% de porcentaje renovable. Quizás mis nietos lleguen a ver superar el 90%.

Eso no es lo que yo entiendo por "Medio-largo plazo".

Si os fijáis en la curva, el porcentaje renovable debe crecer a un ritmo sin precedentes. Cuando mas rápido creció fue en la década de los 80, con el pico de construcción de centrales nucleares. Y se llego a un crecimiento promedio de un 0,35%/año.
Ahora el porcentaje renovable debe crecer a un promedio de 0,6%/año hasta el 2050.
Esa es la transición energetica de la que hablamos. No es eliminar completamente los combustibles fósiles.

¿Se podrá llevar a cabo esta transición energetica?
Yo creo que si. No encontrado ningún motivo por que que no sea posible esta transición renovable.

Pero que sea posible, no significa que vaya a ocurrir. Tendremos que esperar a ver si se cumplen estas previsiones.

Pero me parece que es absurdo afirmar categóricamente que las renovables ya ha fracasado, alegando que no podrán en un futuro suministrar el 100% de la energia renovable.

Las previsiones de Jean Laherrere  como cualquier previsiones presenta incertidumbres y puede ser errónea. Pero resulta util para tener una idea aproximada de los plazos de tiempo de los que estamos hablando.  Puede que haya mas o menos combustibles fosiles, por lo que la  esta curva crecera menos o mas rapido. Quizás  se alcance el 40% renovable en el 2040, en lugar del 2050.... o quizás haya mas combustibles fósiles y no se alcance hasta el 2060.  Son numeros muy aproximados y con mucho error.
Pero esta claro que el 100% renovable no lo verán nuestros ojos.( Ni los de nuestros nietos)

---

Si respondes a este email, tu mensaje sera añadido a la conversación de abajo:

http://foro-crashoil.2321837.n4.nabble.com/Hacia-las-baterias-eternas-tp29350p29433.html

Para cancelar tu suscripción a ¿Hacia las baterías eternas?, haz click aquí.
NAML

[Fleischman]

alb. escribió

Pero esta claro que el 100% renovable no lo verán nuestros ojos.( Ni los de nuestros nietos)

Pues eso. Han fracasado.

Nota: es una ironía.