Sistemas de almacenamiento de energía para edificios sostenibles

Abstract

El objetivo del estudio es identificar las tecnologías de almacenamiento de energía idóneas para edificios sostenibles, para un consumo diario medio de 10 kWh y para un consumo diario medio de 100 kWh. Se estudiará la idoneidad de las siguientes tecnologías: batería de litio, almacenamiento de hidrógeno, volante de inercia y batería de vanadio. Para cada tecnología, se estudiarán las diferentes ventajas e inconvenientes, se realizará un análisis de viabilidad técnica y un análisis de viabilidad económica. Se compararán los resultados obtenidos en los estudios anteriores.

Los resultados obtenidos muestran la batería de litio como la mejor tecnología actualmente para ambos casos. El almacenamiento de hidrógeno no es aconsejable para capacidades reducidas, debido a los costes de los elementos y a los costes para garantizar la seguridad. El volante de inercia no es aconsejable debido a que su estado de madurez conlleva unos costes elevados y a la rápida velocidad de descarga de esta tecnología. La batería de vanadio puede reemplazar a la batería de litio en un futuro como tecnología idónea para un consumo diario medio de 100 kWh, aunque se debe tener en cuenta que el peso de esta tecnología implicaría que debe instalarse en la planta inferior del edificio. Para el caso de un consumo medio diario de 10 kWh, sólo la batería de litio es un sistema de almacenamiento aconsejable.

The aim of this study is to identify the most suitable energy storage systems for improving sustainability in buildings, considering an average daily consumption of 10 kWh and an average daily consumption of 100 kWh. The suitability of the following technologies will be analysed: lithium battery, hydrogen storage, flywheel, and vanadium battery. For each technology, three different analysis will be carried out: advantages and disadvantages study, technical feasibility analysis and economic viability analysis. The results from the previous analysis will be compared.

The results show that lithium batteries are currently the best technology for both scenarios. Storing energy as hydrogen is not suitable for either case due to the cost of the system and the costs necessary to ensure the safety of the installation. The flywheel is not suitable for either case studied because of the elevated costs and the impossibility of storing energy for extended periods of time. Vanadium batteries could replace lithium batteries in the future as the most suitable technology for an average daily consumption of 100 kWh, though it should be taken into account that the weight of this technology would require this technology to be installed on the ground floor of the building. For an average daily consumption of 10 kWh, the lithium battery is the only method suitable.