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Si bien más de mil millones de personas en la Tierra no tienen acceso a una red eléctrica, también estamos viendo una creciente prevalencia de pequeños sistemas solares, en los que un panel solar y una batería se conectan a una toma de corriente para formar un puerto USB o un adaptador de corriente. . Estos sistemas solares de pago por uso están ganando popularidad en África y algunas partes de Asia, donde las personas pueden acceder a la electricidad por alrededor de $ 6 a $ 8 por mes.
Esto permite a los pescadores congelar sus capturas y llevarlas al mercado de manera segura. Las personas también pueden tener bombillas, televisores y cargadores de teléfonos celulares en sus hogares. Alex Lidow, veterano de la industria de semiconductores de potencia y CEO y cofundador de Efficient Power Conversion (EPC), lo calificó como una tendencia tranquila al hablar en un panel durante la Cumbre de Ingeniería Verde, que tuvo lugar prácticamente la semana pasada. Mientras tanto, muchas nuevas empresas, pero también grandes empresas, están activas en esta área.
El panel de discusión «Fuentes de energía alternativas y tecnologías de almacenamiento de energía relacionadas» tuvo como objetivo identificar las megatendencias en las industrias renovables.
Otro panelista, Shri Joshi, Jefe de la División de Control de Energía Industrial (IPC) de las Américas de Infineon Technologies, presentó una estadística interesante. De la capacidad acumulada total de la red solar en los Estados Unidos, solo el 6% está conectado a la batería o al almacenamiento. «Muestra un inmenso potencial de crecimiento para el almacenamiento», dijo. «También muestra que el almacenamiento vendrá en diferentes formas, no solo en baterías estacionarias».
Joshi agregó que el panorama general está bastante diversificado a nivel macro. «En los Estados Unidos, ponemos mucho énfasis en el almacenamiento a escala de red antes del medidor», dijo. «En Alemania, hay mucho énfasis en ‘detrás del medidor’, y eso conduce a diferentes topologías y requisitos de componentes».
Con la llegada de los semiconductores de banda prohibida ancha (WBG), dijo Joshi, hay un cambio hacia la conversión de alta frecuencia. Esto tendrá un fuerte impacto en los componentes pasivos y también impondrá nuevas exigencias a la gestión térmica. «Los componentes con una mejor conductividad térmica pueden obtener más rendimiento de un tamaño de circuito dado», dijo.
Al igual que Lidow, Joshi cree que la energía solar y el almacenamiento se combinan, lo que significa que los voltajes de las baterías serán de hasta 1500 V. Esto, a su vez, requiere tecnologías WBG como el carburo de silicio. Como señaló Joshi, aquí hay una tendencia a ir hacia los circuitos de alta frecuencia. «Existe la necesidad de módulos integrados creativamente con baja autoinducción, ya que esto es importante para los transitorios», dijo. «Hace cinco o diez años eso era impensable».
Tres megatendencias en el ESS
Cuando se le preguntó acerca de las megatendencias en tecnologías de sistemas de almacenamiento de energía (ESS), Henrik Mannesson, gerente general de infraestructura de red de Texas Instruments, identificó tres áreas.
En primer lugar, si bien existe la necesidad de generar más energía, la mayoría de la cual ahora se genera con energía solar y eólica, la conversión de energía se ha convertido en una consideración importante en las soluciones de ESS.
En segundo lugar, el aumento de las eficiencias de ida y vuelta, la gestión térmica, la mayor densidad de potencia y el tamaño total de los sistemas de almacenamiento de energía se han convertido en importantes consideraciones de diseño para las soluciones de almacenamiento de energía en los hogares.
En tercer lugar, en el lado de la batería, Mannesson, al igual que Joshi de Infineon, ve una transición clara hacia voltajes más altos. «Si bien las soluciones ESS portátiles solían funcionar con energía solar en sistemas de 48 V, muchas soluciones ESS que ahora están conectadas a la red están haciendo la transición a tecnologías de batería de 400 V», dijo Mannesson.
Patrick Le Fèvre, director de marketing y comunicaciones de Powerbox, presentó el punto de vista europeo sobre las tecnologías ESS. Le dijo al panel que en algunos países europeos las turbinas eólicas se apagaron porque la electricidad no se podía distribuir a la red debido al acceso a la energía. Además, debido a la falta de viento en países como Alemania y Gran Bretaña, sigue siendo una pregunta abierta cómo podemos almacenar energía de manera óptima.
Le Fèvre señaló que la tecnología ESS sigue siendo un gran signo de interrogación. «Actualmente estamos en la fase de desarrollo, por lo que se necesita más investigación para el almacenamiento de energía a granel».
El panel estuvo de acuerdo en que es necesario intensificar la investigación sobre tecnologías ESS. Sin embargo, Lidow de EPC terminó la discusión sobre el futuro de las soluciones ESS con una nota más provocativa.
Planteó esta pregunta: A medida que despeguen los vehículos eléctricos, ¿qué vamos a hacer con todas estas baterías? Primero, ¿cómo los construimos? ¿Sobrevivirán al caparazón mecánico que los rodea? ¿O es necesario reemplazar un automóvil antes de que se agote la batería? «El reciclaje de baterías puede ser un elemento importante en el almacenamiento de electricidad renovable», dijo Lidow.
Piense en todas esas baterías apiladas y conectadas a la red: eso sería bueno para los sistemas de almacenamiento de energía.
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