Tres laboratorios de «ligas importantes» en los EE. UU. han unido sus fuerzas para lanzar Stor4Build, un nuevo consorcio sobre almacenamiento de energía para edificios que tiene la tarea de acelerar el crecimiento, la optimización y el despliegue de tecnologías de almacenamiento.
Codirigido por el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) del Departamento de Energía, el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (Berkeley Lab) y el Laboratorio Nacional Oak Ridge (ORNL), Stor4Build se centrará en el almacenamiento de energía rentable para el despliegue a gran escala de electricidad renovable, electrificación y descarbonización.
Según los laboratorios, hasta el 50 % del consumo de electricidad en los edificios de los Estados Unidos se destina a satisfacer las cargas térmicas. Las soluciones de almacenamiento de energía térmica (TES), por lo tanto, se muestran prometedoras como una alternativa rentable de almacenamiento de energía.
«Un consorcio multidisciplinario como Stor4Build puede acelerar el cronograma desde el descubrimiento hasta la implementación para que el almacenamiento de energía térmica pueda implementarse a gran escala para abordar el cambio climático», Ravi Prasher, exdirector asociado de laboratorio de Berkeley Lab que fue fundamental en el desarrollo de este colaboración, dijo en un comunicado de prensa.
TES se refiere a la energía que se puede almacenar en un material como fuente de calor o disipador de frío, en lugar de energía eléctrica, y reservarse para su uso en un momento diferente. Estas soluciones pueden aumentar la flexibilidad de la carga, promover el uso de fuentes de energía renovables y permitir que las bombas de calor funcionen de manera más efectiva y en climas más extremos.
El objetivo general de los sistemas TES es alcanzar costos de capital instalados de menos de $15 por kWh de energía térmica almacenada, y el consorcio planea desarrollar métricas para identificar objetivos de rendimiento óptimos para potencia y densidad de energía, trabajando temperatura, costos de materiales y sistemas, eficiencia de ida y vuelta, vida útil y durabilidad, costos de instalación y operación y mantenimiento.
“Al cambiar las cargas de HVAC fuera de las horas pico, TES aborda los desafíos de la red asociados con la electrificación y la descarbonización. Para tener un impacto a nivel nacional se requieren nuevos materiales y nuevos métodos para integrar el almacenamiento con HVAC”, dijo Kyle Gluesenkamp, científico senior de ORNL y codirector de Stor4Build. “Stor4Build reunirá a las partes interesadas necesarias para acelerar el desarrollo y la adopción en el mercado de tecnologías TES escalables”.
Gluesenkamp y sus colegas identificaron cuatro áreas de investigación como fundamentales para todas las actividades del consorcio: optimización y fabricación de materiales; modelado y análisis; optimización e integración de sistemas; y mercado, política y equidad.
Democratizando la energía térmica
Dirigido por expertos reconocidos de la industria en los laboratorios nacionales, el consorcio también planea incluir participantes activos de diversos grupos de partes interesadas que representan a la industria, los servicios públicos, las organizaciones sin fines de lucro, las comunidades, los propietarios de edificios, la academia, el gobierno y otras instituciones de investigación. El equipo transversal abordará la necesidad de desarrollar soluciones equitativas para garantizar que los beneficios de las tecnologías de almacenamiento sean claros para todas las comunidades, incluidas aquellas históricamente desfavorecidas.
“Un objetivo principal del consorcio es desarrollar e implementar tecnologías de almacenamiento de energía térmica para todas las comunidades mientras se acelera su comercialización y utilización para aplicaciones de construcción”, dijo Sumanjeet Kaur, codirectora de Berkeley Lab de Stor4Build.
“El almacenamiento de energía térmica es una solución natural para edificios que puede complementar otras tecnologías de almacenamiento de energía. De hecho, el dimensionamiento adecuado del sistema y los controles de estos sistemas híbridos que combinan el almacenamiento de energía electroquímica y térmica en el sitio podrían dar como resultado un mejor rendimiento general que cualquiera de los sistemas por separado”.
El consorcio planea completar una demostración de tecnologías a escala comunitaria para mostrar los logros iniciales del consorcio, que servirá como base para implementaciones a gran escala de TES, junto con almacenamiento de energía de baterías electroquímicas y sistemas capaces de satisfacer tanto la calefacción como la necesidades de refrigeración en edificios.
