Sistema de almacenamiento de energía mediante volante de inercia

En Stephentown, Nueva York , Beacon Power opera una central eléctrica de almacenamiento con volantes de inercia que cuenta con 200 volantes de 25  kWh de capacidad y 100  kW de potencia. En conjunto, esto proporciona  una capacidad de 5 MWh y 20  MW de potencia. Las unidades operan a una velocidad máxima de 15 000  rpm. El volante de inercia del rotor está compuesto por fibras de CFRP enrolladas y rellenas de resina. La instalación está destinada principalmente al control de frecuencia. Este servicio se vende a la red eléctrica de Nueva York. ^{[ 5 ]}

Stadtwerke München (SWM, Múnich , Alemania ) utiliza un sistema de almacenamiento de energía mediante volantes de inercia para estabilizar la red eléctrica, controlar la energía y compensar las fluctuaciones de las fuentes de energía renovables. La planta es un proyecto de Jülich Stornetic GmbH. El sistema consta de 28 volantes de inercia y tiene una capacidad de 100  kWh y 600 kilovoltio-amperios (kVA). Los volantes de inercia giran a una velocidad máxima de 45 000  rpm. ^{[ 6 ]}

En Ontario , Canadá , Temporal Power Ltd. opera una central eléctrica de almacenamiento con volantes de inercia desde 2014. Consta de 10 volantes de acero. Cada volante pesa cuatro toneladas y tiene 2,5 metros de altura. La velocidad máxima de rotación es de 11 500  rpm. La potencia máxima es de 2  MW. El sistema se utiliza para la regulación de frecuencia. Tras un exitoso período de prueba de tres años, el sistema se ampliará a 20  MW y posteriormente a 100  MW. ^{[ 7 ]}

Uno de los desafíos de las energías renovables variables, como la solar y la eólica, es el desajuste entre la oferta y la demanda. Por ejemplo, un período de alta generación de electricidad a partir de energía eólica puede coincidir con un período de baja demanda. También existe demanda por parte de los consumidores durante la noche, cuando no hay generación de energía solar. Para abordar este problema, una solución consiste en implementar sistemas de almacenamiento de energía que permitan la gestión del suministro. Esto se logra almacenando el exceso de producción energética durante los períodos de baja demanda para poder utilizarlo durante los períodos de alta demanda. ^{[ 8 ]} La ciudad de Fresno , en California, opera centrales eléctricas de almacenamiento con volante de inercia construidas por Amber Kinetics para almacenar la energía solar, que se produce en exceso durante el día, para su consumo nocturno. ^{[ 9 ]}

La naturaleza intermitente de la energía renovable variable representa otro desafío. La incorporación de más fuentes de energía renovable a la red podría desestabilizarla. Los sistemas de almacenamiento de energía que responden rápidamente a las instrucciones del operador de la red pueden ser una solución a este problema. Los sistemas de almacenamiento tradicionales pueden tardar hasta cinco minutos en responder. Un sistema de almacenamiento de energía con volante de inercia a escala de red es capaz de responder a la señal de control del operador de la red en segundos y de absorber la fluctuación de potencia durante un máximo de 15 minutos. ^{[ 10 ]}

El almacenamiento de energía mediante volantes de inercia ha demostrado ser útil en los tranvías . Durante el frenado (por ejemplo, al llegar a una estación ), se producen picos de alta energía que no siempre pueden ser reinyectados a la red eléctrica debido al riesgo potencial de sobrecarga del sistema. Las centrales eléctricas de almacenamiento de energía mediante volantes de inercia se encuentran en contenedores junto a las vías y aprovechan el exceso de energía eléctrica. Por ejemplo, en Zwickau  se recuperan anualmente hasta 200 MWh de energía por sistema de frenado . ^{[ 11 ]}