Servirá el 7 por ciento de la demanda de electricidad de la ciudad de Los Ángeles a 1,997 ¢ / kwh para energía solar y 1,3 ¢ para la energía de las baterías. "Este es el precio solar-fotovoltaico más bajo en los Estados Unidos". Es la mitad del costo estimado de energía de una nueva planta de gas natural. El precio solar conocido más bajo es de 1.97 ¢ para un proyecto en México que no incluyó almacenamiento.
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etiquetas: energia solar , renovables , coste
Soy ingeniero y le he dedicado un rato a pensarlo profundamente (no es coña).
Esto que propones no es una idea nueva, y al final, es lo mismo que un pantano.
Sin embargo, tiene los siguientes inconvenientes frente al pantano:
1. guardar energía en los pantanos aprovecha agujeros que ya están hechos
2. un pantano aunque tiene impacto, pese a que es grande, es relativamente amable con el entorno: la gente va a pescar, pasear o incluso a visitar pantanos. Son muy parecidos los lagos naturales, pero con una presa y unos edificios.
3. si haces un agujero gigante para el hormigón, ya que estás podrías hacerlo para agua, y con una sola obre de ingeniería civil tienes dos capacidades: retener agua y retener energía. Si además lo haces en el río puedes incluso obtener energía del propio uso normal del pantano
4. el agua, a diferencia del hormigón se puede mover como un fluido, lo cual implica que es divisible, por lo que turbinarlo es fácil y barato.
Almacenar energía en forma de energía potencial basada en la gravedad requiere MUCHA, pero MUCHA masa para producir cantidades de energía realmente útiles.
Y por si tu cabeza no te da las pistas y las intuiciones sobre ello, te doy algunos datos.
En la tierra hacen falta 10 julios para mover 1 kilogramo 1 metro hacia arriba.
Ergo, si subes 1 tonelada (1000 kg) 20 metros, te sale: 10 (10 julios cada metro) * 1000 (por los kilos) * 20 (por los metros) = 200000 joules. Una estufa de 1000W (1KW) consume 1000 julios de energía cada segundo. Con la tonelada que hemos subido a 20 metros la podemos alimentar, si todo el sistema fuese perfecto, durante 200 segundos (menos de 4 minutos).
Según la EIA (www.eia.gov/tools/faqs/faq.php?id=97&t=3):
In 2017, the average annual electricity consumption for a U.S. residential utility customer was 10,399 kilowatthours (kWh),
Es decir, que una casa americana gasta de media al año eso, es decir, al día 10399/365*3600*1000
La división entre 365 es por que la medida es anual y la quiero en días, para imaginar que tu sistema almacena unas horas, para liberar en otras.
Luego, la multiplicación por 3600 es por que la medida es en KW hora, pero claro, yo quiero saberlo en julios por segundo, es decir, vatios.
La multiplicación por mil es por que está en kilovatios, y yo quiero vatios.
Bien, si a estas horas no me he hecho ningún lío (que seguro que si...):
10399/365*3600*1000 = 102565479 (redondeado)
Eso son julios (insisto, son muchas conversiones, es tarde, y quizás me he liado en algo).
Una tonelada un metro son 10000 julios si todo es perfecto (que nunca va a serlo, y te vas a quedar MUY por debajo).
ergo, 102565479 / 10000 = 10256, que si en lugar de un metro lo subimos 100... son 10 toneladas, que si ajustamos a las perdidas de un sistemas como este, yo te diría 20 o 30 toneladas subidas 100 metros cada día por cada casa.
Mal plan.
Por ejemplo para usar una televisión de 100W durante 20 minutos tendrías que dejar caer un objeto de 1 tonelada desde 10 metros de altura. Y eso suponiendo que montes un sistema perfecto sin pérdidas.
Una batería de litio pequeña (como la que lleva un portátil) podría almacenar la misma energía.
Nota: que alguien me corrija si no he hecho bien los cálculos.
PD: No es nada éxotico, es un ascensor de cemento armado. Un bloque gigantesco con un peso de miles de toneladas suspendido por cables en un tunel vertical.Cuando le das energía el bloque asciende por la galería, almacenando de manera potencial las renovables en el bloque suspendido.Cuando se necesita energía, se deja caer el bloque.
-No admite odorizantes, no lo puedes oler.
-No emite llama cuando arde (no lo ves arder) por lo que te puedes quemar con su llama y no verlo. Un método rudimentario en las hidrogeneras es llevar un papel de periódico para detectar los fuegos.
-Arde en una concentración entre un 5 un 95% de aire, frente al 30-60% del gas natural. Así que, como ves, es muy peligroso debido al siguiente punto:
-Puede explosionar sin chispa.
-Tiene unas moléculas tan pequeñas que se escapan de los depósitos a presión. Se filtran entre los cristales de acero.
Y creo que se me escapa alguno de sus problemas de seguridad más. Pero creo que con estos ya se lleva una mala fama.
Creo que te refieres al ICP, que controla el límite de consumo y que efectivamente su función ya la realizan los contadores inteligentes.
Calcula a ver dónde pones dos mil millones de toneladas del material que sea en tu ascensor y el coste que supone, y cuando lo tengas, me dices a ver de qué material son los cables que lo mueven y estimamos también el peso de la estructura necesaria para alojarlo.
(Economía de escala, avances tecnológicos,...)
El propio material se colapsaría por compresión si lo intentas mover. Necesitarías la fuerza de un terremoto y no lo desplazarías. No existe tecnología para mover algo tan grande. Es mucho más fácil hacerlo con fluidos, que se pueden remontar unas pocas toneladas a la hora.
Sí, si quiero.
No, nunca se descuenta. En principio te deberían avisar para que dejes de hacerlo, pero nunca lo hacen. Pero no debes. Siempre debe ser vertido cero. Conozco gente que ha vertido más de 200 kW al mes durante meses sin recibir nada a cambio y tampoco avisos, claro.
Todavía no está disponible la compensación por excedentes. En principio el RD decía que el plazo era 4 meses. Veremos qué pasa en agosto/septiembre.
¿No te parece suficiente?
Ya tienes sobre un 1% - 2% de la industria del acero con esos 300MWh.
Ahora es solo escalar.
La energía potencial del ejemplo es:
EP=m x g x h
EP en julios
Masa en kg
G= constante, 9,8 m/a 2
H= altura en metros
EP= 1000 x 9,8 x 10 = 98000 julios.
Que efectivamente tienes razón y apenas llega a 0,03 kWh.
A veces la intuición falla estrepitosamente.
CC #44
www.esios.ree.es/es/analisis/1739?vis=1&start_date=14-05-2019T00:0
No funciona con algunos dispositivos, pero oscilará entre 3 y 5 céntimos/kWh
Pensé que ya estaba en funcionamiento parece ser según #31 que aún no lo ha hecho.
Subirla 30 cm a lo largo del día para "soltarla" bajando por la noche.
Tal vez no sea muy práctico para la energía almacenada, pero ahí lo dejo para la historia.
CC #14
Pero bueno, no tengo mucha idea
El proyecto redujo hasta el 63% la utilización de la central de fuel-oil. De un 100% a un 63. No está mal, pero hay que seguir avanzando.
Mejor almacenar hidrógeno. Pero ya es ver cuestión de ver rendimiento.
Es cosa de eficiencia.. con poner a subir agua de una presa a otra, ya tendríamos ese caudal rindiendo en una hidroeléctrica. Lo del hormigón lo veo muy artificioso.
600 KWh para fundir una tonelada de acero. Con 300MWh puedes fundir 500 toneladas de acero. Una bobina laminada pesa 25 toneladas. España andará ahora por los 15 millones de toneladas de producción de acero.
No, no me parece suficiente. Y hay más industrias intensivas en energía.
Por otra parte, que existan baterías de 300MWh no significa que exista capacidad productiva para fabricar todas las que harían falta (aunque el dinero cayera del cielo). Y te recuerdo que hay que cambiarlas cada X años.
Ah! Era ironía? Pues hombre, antes de meter la pata yo me hubiera informado.
Es decir, funciona. Pero hay alternativas más prácticas (lo que es una buena noticia).
¿Dónde sí se dan las condiciones de tener mucha masa que mover y mucho espacio para que suba y baje esa masa? En los embalses. Por eso ahí tenemos centrales hidroeléctricas que aprovechan la caída del agua para generar energía; y que la bombean de vuelta hacia arriba cuando "sobra" energía y queremos almacenarla. Ya tenemos el ascensor (agua) y el túnel (cauce) hechos de antemano.
Edito: veo que ya te habían contestado más o menos lo mismo al comentario #2.
Inventos de esos hay mogollón: volantes de inercia, depósitos elevados de agua, almacenamiento térmico, etc pero que sean rentables ya es otra historia
Aparte del dimensionamiento exagerado de generación que hay que hace que ni sea necesario almacenar
Por otro lado, la potencia contratada la pagas sí o sí. La gracia es que puedes pensar que cuantas más placas pones, más te compensarán... y yo te digo que sí, pero el RD tiene un punto muy bueno, y es que debes contratar la potencia nominal del inversor. Es decir, cuantas más placas pongas, más pagarás de potencia contratada.
Con lo que te dice #61, debes contratar a un electricista sí o sí. Para poder acogerte a la compensación por excedentes debes tener placas solares. Sé que es una afirmación estúpida, pero sin boletín es como si no las tuvieras. De hecho, se necesita hasta permiso de obra y toda esta documentación te la van a pedir, dalo por hecho. Quizá haya algún electricista que te firma boletines por 200€ (sé que los hay, basta buscar por internet y muchos son incluso más baratos).
POR FAVOR INGENIEROS, ¿que pegas le encontrais a la batería que comento en #2 ?
Si está el agujero hecho vale, pero a ver si no gastas más energía drenandolo. No cuentes como que es una batería de gran capacidad, cuenta que es una batería muy rápida, estabilizadora de linea.
A ver, te propongo una pequeña formula, no es exacta, pero si se aproxima ( al menos en mi experiencia )
Recopila todas las facturas de un año completo... sumalas
Imaginemos que te sale tu gasto anual en electricidad 1000€
Pues gastate entre paneles,inversor de red. y soportes, protecciones y cables(es imprescindible que lo montes tu todo)
2000€(aprox)
Si lo has comprado, todo a precios ajustados... esa instalación te debería hacer ahorrar 500€.. con lo cual la amortizarías en 4 años... los paneles tienen garantía de producción de 25 años, algunos inversores de red 10 años
Si fuera 500€ de gasto en electricidad, serian 1000€ en la instalación y 250€ de ahorro anual el periodo de amortización seguiría siendo 4 años
Lo que quiero decir, es que no obsesionéis con ahorrar 100%(del consumo) eso es muy caro
Trabajo en una planta de producción de H2 y eso es falso. Falsisimo. Es cierto q es un gas q tiene mas facilidad a fugar q otros por su bajo peso molecular, pero producimos miles de toneladas de H2 al año y te aseguro q no traspasa las paredes ni historias de esas
Te recomiendo que elimines el limitador de potencia de tu vivienda para que lo realice directamente el contador.
Según la Wikipedia, el hormigón pesado tiene una densidad de más de 3200 kg/m³. Eso supone que, una losa de 10 m² de 1 m de altura pesaría 32 toneladas.
Según los cálculos de #39, eso serían unas 3 horas de televisión si levantamos la piedra unos 5 metros.
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Sucede que mis conocimientos de física no son amplios pero, creo que estos cálculos tienen un error, pero tal vez sea yo el que está equivocado.
Yo creo que:
Peso = masa * gravedad.
EP = Peso * altura.
Teniendo en cuenta que una casa puede pesar mucho mas que eso, se podría estudiar tu idea.
Creo que puede ser una buena idea para una novela de ficción científica
No tengo ni idea de cuanto costaría la obra, pero no será menos que los 383€ que cuesta una bateria de 3kWh.
Pero el coste de la nuclear tiende a infinito. Los residuos nucelares hay que mantenerlos hasta la eternidad.
La idea era una duda razonable..., y realmente no era tan tonta y evidente la pregunta..., ¿no?
Aquí veremos.
La nuclear no es necesaria para nada. Se oye por ahí pero es una leyenda urbana.
1. Se situaría un recipiente hueco sobre la piedra; cuando la piedra está en el punto más alto y es un día lluvioso, se recolectaría el agua del tejado para que se deposite sobre la piedra, y tendríamos tal vez el doble de energía almacenada que la que consumimos para subir la piedra. Cuando la piedra esté en el punto más bajo se vaciaría el agua y se subiría de nuevo. También se podría usar el agua del desagüe de la ducha y del lavabo.
2. La piedra se puede sujetar al suelo con muelles o gomas o cualquier otro material elástico, eso equivaldría a tener que subir más peso que se recuperaría en el descenso.
cc. #10 #39 #44 #88 #116 @edudu1
No sé qué maquinarias, cables y poleas has pensado que podrían instalar para levantar esos pesos gigantescos, pero seguro que no son más baratos que una bomba de agua.