IEEE Power & Energy Magazine - Spanish - Septiembre/Octubre 2017 - 31

1.8

Estado de carga

Estado de descarga

1.7
Tensión de célula (V)

y se introducen los electrones, convirtiendo el V3+ en V2+
en la media célula negativa. Durante la descarga, el proceso se invierte. El Gráfico 5 ilustra una curva típica de
carga-descarga.
En comparación con otras baterías recargables (p. ej., de
ácido-plomo y litio), las RFB comerciales actualmente tienen una densidad de energía más baja. Sin embargo, presentan varias ventajas particulares.
✔✔ Las capacidades de energía y potencia de las RFB son
completamente independientes una de otra. La pila
determina la potencia, mientras que los electrólitos
determinan la capacidad de energía. Así que resulta
sencillo que una RFB aumente hasta multimegavatios o megavatios hora mediante el diseño modular.
Además, los requisitos para la gestión de la RFB,
especialmente el algoritmo y sistema de circuitos de
compensación frente la variabilidad de células en el
estado de carga (SOC, por sus siglas en inglés) y/o la
temperatura, son sustancialmente inferiores a las de
otras baterías.
✔✔ Debido a que los electrodos de una RFB proporcionan
sola una superficie electroquímicamente activa para
la reacción redox y sola la reacción en fase líquida
durante la carga y descarga, la química de la RFB
tienen una vida útil total y de ciclos excepcionalmente larga. Por ejemplo, se ha verificado que una VRB
puede soportar más de 200,000 ciclos y más de diez
años en proyectos de demostración en Japón y Europa,
respectivamente.
✔✔ No se forma dendrita metálica en ninguno de los electrólitos durante la carga y la descarga, previniendo
riesgos internos de cortocircuito. Además, para la mayoría de tipos de RFB, como la VRB, el electrólito
es acuoso y no inflamable. Por tanto, la RFB tienen
intrínsecamente una seguridad, confiabilidad y aplicabilidad a gran escala excelentes.
✔✔ Las RFB exponen un comportamiento temporal con
una velocidad de respuesta muy rápida. El tiempo
de cambio entre la carga y la descarga a menudo es

1.6
1.5
1.4
1.3
1.2
1.1

Tensión
0

Tiempo (m)

gráfico 5. La respuesta de tensión de toda una VRB bajo
su funcionamiento de carga y descarga.

inferior a 0.02 s. Por tanto, es muy adecuada para
el equilibrio de las energías renovables altamente
variables.
Se han exhibido muchas demostraciones de almacenamiento de energía de RFB por todo el mundo, principalmente para la VRB. En Japón, en el 2005, Sumitomo Electric
Industries instaló un sistema de VRB de 4 MW/6 MWh en
Subaru WindFarm para el almacenamiento de energía eólica
y la estabilización de la potencia. En Estados Unidos, el
Departamento de Energía de EE. UU. financió un sistema de
VRB de 1 MW/8 MWh para la aplicación de nivelación de
carga en Painesville, Ohio, una estación de potencial municipal en el 2010. En China, se llevan estableciendo desde hace
diez años varias estaciones de almacenamiento de energía
de VRB a escala de megavatios, a medida que el gobierno de
la República Popular de China decidió que la VRB fuera la
tecnología de almacenamiento de energía de extensión. La
Tabla 4 muestra algunas de las instalaciones representativas
de VRB de los últimos años.

tabla 4. Instalaciones representativas de VRB.
Empresa

Ubicación

Especificación básica

Aplicación

Año de
instalación

Prudent Energy

Zhangbei, China

VRB de 2 MW/4 MWh

Equilibrio de potencia eólica y solar

2011

Rongke Power

Liaoning, China

VRB de 5 MW/10 MWh

Acoplamiento con la potencia eólica
(aumento/disminución de carga, apoyo
activo transitorio, etc.).

2012

UniEnergy
Technologies

Washington,
Estados Unidos.

VRB de 1 MW/3.2 MWh

Desplazamiento de carga, regulación de
frecuencia, regulación de tensión

2015

Sumitomo Electric
Industries

Hokkaido, Japón

VRB de 15 MW/60 MWh

Acoplamiento con la potencia eólica y
solar
(p. ej., supresión de la fluctuación de
frecuencia)

2016

septiembre/octubre 2017

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