Nuevo prototipo de batería de vanadio para el almacenamiento de energía eléctrica a gran escala

Un equipo de investigadores del Centro Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha desarrollado un prototipo de batería de flujo redox de vanadio de 10 kW para demostrar su viabilidad como sistema de almacenamiento de energía eléctrica a gran escala, dirigido especialmente a las energías renovables. Este prototipo de 10 kW / 20 kWh permite acumular energía eléctrica para aplicaciones estacionarias, como el almacenamiento de energía en viviendas o pequeños comercios.

En el anuncio del prototipo, el CSIC afirma que este módulo de 10 kW “constituye el primer hito en el camino para obtener una batería de 50 kW, que permitirá extender el uso de esta tecnología al sector industrial”.

El prototipo se ha presentado este martes en un acto celebrado en el Instituto de Carboquímica (ICB-CSIC), en Zaragoza, y está formado por 4 stacks (apilamientos de celdas) similares a los que incorporará la batería de 50 kW. Los diversos componentes de la batería han sido desarrollados por equipos diferentes del CSIC. El diseño de todos los elementos que forman la batería, la tecnología de los sistemas de sellado y cierre, y los procesos de fabricación y montaje son obra del grupo de investigación del LIFTEC liderado por el investigador Félix Barreras. Los fieltros de carbono que se usan como electrodos han sido modificados por el grupo de investigación del INCAR para mejorar sus propiedades electroquímicas, mientras que el grupo del ITQ, dirigido por Antonio Chica, se ha encargado de las membranas y el electrolito.

El módulo incorpora, además, un sistema de gestión de la batería y la energía de desarrollo propio, basado en protocolos de operación compatibles con los estándares industriales, con el que se puede conocer el estado de la batería en todo momento.

Asimismo, el grupo de investigación del Instituto de Robótica e Informática Industrial (IRI), dirigido por Ramón Costa, colabora con el grupo del LIFTEC en el diseño de un sistema de telemetría que permite operar la batería de forma remota y visualizar todas las variables de funcionamiento en tiempo real. También están trabajando en la implementación de técnicas para la predicción del estado de carga y de salud que permitan la gestión eficiente de los flujos de energía y la prolongación de la vida útil del dispositivo.

Microrred inteligente y seguridad de suministro

El objetivo final del proyecto es validar el prototipo de 50 kW conectándolo a una planta de generación de energía renovable. Para ello se ha desarrollado una microrred inteligente en el LIFTEC, formada por la batería de flujo de 10 kW, un campo solar y varias cargas y fuentes programables que permiten simular diferentes consumos.

Tal y como indica Félix Barreras, “esta instalación permitirá estudiar casos realistas según las necesidades del mercado, con una arquitectura de potencia modular que permite el uso de la batería en modo aislado o conectada a red, ya sea en corriente alterna como en continua”.

“Creemos que esta tecnología puede ayudar a las empresas españolas a alcanzar una posición relevante en el entorno europeo ante el reto de mantener la seguridad del suministro en un sistema eléctrico descarbonizado basado en energías renovables”, indica Clara Blanco, coordinadora de la PTI-TransEner+.

Esta iniciativa está financiada por los Fondos Next Generation EU a través del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia. El prototipo es fruto del trabajo de la Plataforma Temática Interdisciplinar PTI TrasnEner+, del CSIC. El proyecto está coordinado por Ricardo Santamaría, investigador del Instituto de Ciencia y Tecnología del Carbono (INCAR), y cuenta con la participación de grupos de ocho centros del CSIC: INCAR, LIFTEC (integrado en el ICB), ITQ, IRI, ICB, ICMM, ICMAB e ICTP.