Los sistemas de almacenamiento de energía se dividen principalmente en cinco categorías: almacenamiento de energía física, almacenamiento de energía electroquímica, almacenamiento de energía térmica, almacenamiento de energía de hidrógeno y almacenamiento de energía electromagnética. Entre ellos, el almacenamiento de energía física y el almacenamiento de energía electroquímica son los más utilizados.
Almacenamiento de energía física
Almacenamiento de energía a través de medios físicos. Las tecnologías comunes incluyen:
Almacenamiento hidroeléctrico por bombeo: en las horas de menor pico de electricidad, el agua se bombea a un depósito superior para almacenar energía potencial y se libera para generar electricidad durante las horas pico. Tecnología madura, gran capacidad y larga vida útil, pero dependiente de las condiciones geográficas.
Almacenamiento de energía de aire comprimido: almacenar aire comprimido en tanques o cavernas de sal subterráneas durante las horas de menor consumo eléctrico y liberarlo para impulsar turbinas para generar electricidad durante las horas pico. Adecuado para almacenamiento de energía a gran-escala, económico, pero la selección del sitio es limitada.
Almacenamiento de energía en volante: conversión de energía eléctrica en energía cinética de un volante giratorio de alta-velocidad para almacenamiento. Tiempo de respuesta rápido (milisegundos), adecuado para escenarios de corta-plazo y alta-frecuencia, como la regulación de la frecuencia de la red.
Almacenamiento de energía por gravedad: utiliza los cambios de energía potenciales durante el levantamiento y descenso de objetos pesados para almacenar energía. Cuenta con un ciclo de vida prolongado y sin auto-descarga, pero actualmente se encuentra en sus primeras etapas de desarrollo.
Almacenamiento de energía electroquímica: logra el almacenamiento y liberación de energía a través de reacciones químicas internas dentro de la batería. Esta es actualmente la tecnología de más rápido-crecimiento:
Baterías-de iones de litio: dominan el mercado y representan más del 90%, especialmente las baterías de fosfato de hierro y litio. Ofrecen una alta densidad de energía y un ciclo de vida prolongado, y se utilizan ampliamente en sistemas de energía y almacenamiento de energía residencial y comercial.
Baterías-de sodio: ricas en recursos de sodio y de bajo costo, con buen rendimiento a bajas-temperatura (retención de capacidad superior al 90 % a -40 grados), se consideran un complemento importante de las baterías de litio y están acelerando su comercialización.
Baterías de flujo (p. ej., baterías de flujo redox de vanadio): la energía se almacena en un tanque de electrolito externo. La potencia y la capacidad se pueden diseñar de forma independiente. Ofrecen una alta seguridad intrínseca y una larga vida útil, lo que los hace adecuados para escenarios de almacenamiento de energía a largo plazo-.
Baterías de plomo-ácido/plomo-carbono: tecnología madura y de bajo costo, pero con baja densidad de energía y vida útil corta. Se utilizan principalmente en pequeños sistemas-fuera de la red o como energía de respaldo.