La idea es sencilla. Un equipo encabezado por Franz Georg Pikl, un doctorado estudiante en el Instituto de Ingeniería Hidráulica y Gestión de Recursos Hídricos en TU Graz, ha combinado las ventajas de la tecnología de almacenamiento por bombeo y el almacenamiento de calor utilizando agua como medio para crear una "central hidroeléctrica de almacenamiento por bombeo de agua caliente". El nuevo sistema almacena y suministra electricidad, energía térmica y de refrigeración según sea necesario.

El primer elemento es la energía hidroeléctrica de almacenamiento por bombeo, una tecnología que se ha ido perfeccionando constantemente durante los últimos 100 años. Actualmente es el más confiable, forma eficiente y duradera de almacenamiento de electricidad. Los esquemas hidroeléctricos de almacenamiento por bombeo se encuentran principalmente en países montañosos, ya que requieren una diferencia de elevación entre dos depósitos, así como cantidades suficientes de agua. Cuando se generan grandes volúmenes de energía, el exceso de electricidad se utiliza para bombear el agua del depósito inferior al superior. Si aumenta la demanda de electricidad, el agua fluye hacia abajo y mueve turbinas que a su vez generan energía. Pikl ha implementado este principio completamente bajo tierra. Los túneles subterráneos se utilizan para crear la diferencia de elevación entre los dos depósitos subterráneos necesarios para producir electricidad. independientemente de la topografía. Esto minimiza el área requerida, y simplifica tanto el proceso de búsqueda de una ubicación como el procedimiento de aprobación obligatorio.

Acumuladores de calor, donde se almacena la energía térmica, forman el segundo componente del nuevo concepto de almacenamiento. Gracias a su alta capacidad calorífica específica, el agua sirve como medio de almacenamiento de energía térmica adicional para la planta de energía de almacenamiento por bombeo subterráneo. Se utiliza energía renovable para calentar el agua hasta 90 ° C. La energía térmica se almacena y utiliza mediante intercambiadores de calor instalados en los depósitos subterráneos. Cuando la demanda de calor es alta, se puede suministrar directamente a los consumidores a través de líneas de transmisión de calefacción urbana.

Franz Georg Pikl también integró la tecnología de refrigeración urbana en el concepto (este método de refrigeración de edificios es cada vez más importante) en forma de enfriadores de absorción. Cuando sea necesario, en otras palabras, en días cálidos:el agua caliente impulsa los enfriadores, que producen energía de refrigeración que se distribuye a los clientes a lo largo de las líneas de transmisión de refrigeración del distrito. Para garantizar un suministro constante de energía de refrigeración a varias zonas de temperatura, este sistema puede modificarse enfriando el agua del esquema hidroeléctrico de almacenamiento por bombeo subterráneo, que luego podría etiquetarse como una "planta hidroeléctrica de almacenamiento por bombeo de agua fría".

Beneficios ambientales y económicos

Los estudios de viabilidad tecnológica y energética subrayan el alto grado de eficiencia y rentabilidad de este concepto de almacenamiento híbrido. "La combinación de sistemas tan eficientes, con factores de eficiencia de alrededor del 80% para el almacenamiento de electricidad y calor, da como resultado un aumento significativo en el almacenamiento total de energía en comparación con la implementación separada, y el nivel de consumo de recursos sigue siendo el mismo. Gracias a este nuevo almacenamiento de energía desarrollado, Se pueden agrupar varias fuentes de energía renovable mediante la infraestructura conectada a la red energética, lo que a su vez ayudará a la industria energética a superar los desafíos que enfrenta. La instalación también destaca por su rentabilidad. El período de recuperación es más corto que con las centrales eléctricas de almacenamiento por bombeo convencionales, "Pikl explica. Los aspectos ecológicos del proyecto también lo convierten en una propuesta atractiva:la operación de cero emisiones es posible, no se requieren espacios abiertos y el almacenamiento de energía, respectivamente, la planta de energía no afecta el equilibrio natural del agua, lo que a su vez reduce el impacto ambiental.

De la teoría a la práctica

Pikl está intentando conseguir el apoyo de empresas y proveedores de energía para la construcción de un prototipo de almacenamiento por bombeo de agua caliente. "Las tecnologías independientes se han utilizado durante décadas, pero a nadie se le ha ocurrido la idea de agruparlos. Alcanzar el objetivo del Acuerdo de París de limitar los aumentos de temperatura a 1,5 grados requiere medidas exhaustivas y, al mismo tiempo, preservar nuestra calidad de vida en la medida de lo posible. Nuestro sistema podría ser uno de los componentes básicos para salvaguardar el suministro de energía en el futuro utilizando energías renovables, y también representaría un ahorro energético, paso adelante respetuoso con el medio ambiente. Las estructuras podrían funcionar durante mucho tiempo, lo que significa que también se amortizarían en términos de protección climática ".