Sistemas de Almacenamiento de Energía por Criogenia en 2025: Transformando la Resiliencia de la Red y la Integración de Renovables con Tecnologías de Aire Líquido de Nueva Generación. Descubre cómo el Almacenamiento Criogénico está Preparado para Acelerar la Transición Energética Global.
- Resumen Ejecutivo y Hallazgos Clave
- Tamaño del Mercado, Tasa de Crecimiento y Pronósticos 2025–2030
- Tecnologías Clave: Aire Líquido, Tanques Criogénicos e Integración de Sistemas
- Empresas Líderes e Iniciativas de la Industria (por ejemplo, highviewpower.com, sumitomoelectric.com)
- Análisis de Costos y Costo Nivelado de Almacenamiento (LCOS)
- Estudios de Caso de Implementación y Proyectos Piloto
- Políticas, Regulaciones y Motores de Integración de Redes
- Panorama Competitivo: Criogenia vs. Batería y Otras Soluciones de Almacenamiento
- Pipeline de Innovación: I+D, Patentes y Materiales de Nueva Generación
- Perspectivas Futuras: Oportunidades, Desafíos y Recomendaciones Estratégicas
- Fuentes y Referencias
Resumen Ejecutivo y Hallazgos Clave
Los sistemas de almacenamiento de energía criogénica, también conocidos como almacenamiento de energía criogénico (CES), están surgiendo como una solución prometedora para el almacenamiento de energía a gran escala y de larga duración, especialmente a medida que las redes de todo el mundo integran mayores proporciones de energía renovable intermitente. Estos sistemas almacenan energía mediante la licuación del aire u otros gases a temperaturas extremadamente bajas y luego la liberan al regasificar el líquido para hacer funcionar turbinas y generar electricidad. A partir de 2025, el sector está pasando de proyectos piloto a implementaciones comerciales tempranas, con varios actores clave y plantas de demostración dando forma a las perspectivas del mercado.
Un evento emblemático en el sector fue la puesta en marcha de la planta de almacenamiento de energía por aire líquido (LAES) más grande del mundo en Carrington, Reino Unido, por parte de Highview Power. Esta instalación de 50 MW/250 MWh, operativa desde 2023, sirve como prueba de concepto a escala comercial y ha atraído la atención de empresas de servicios públicos y operadores de red que buscan alternativas a las baterías de iones de litio para almacenamiento de larga duración. Highview Power también está avanzando en planes para proyectos adicionales en el Reino Unido y España, con sistemas de escala de varios gigavatios-hora en desarrollo y ha anunciado asociaciones con grandes empresas energéticas para acelerar la implementación.
En Estados Unidos, Highview Power ha anunciado su intención de construir una instalación de 300 MWh de LAES en Vermont, apoyada por financiamiento estatal y federal, con la puesta en marcha prevista para 2026. Mientras tanto, Siemens Energy y Air Products están explorando la integración del almacenamiento criogénico con la infraestructura de gas industrial e hidrógeno, aprovechando su experiencia en criogenia y en ingeniería de procesos a gran escala.
Los hallazgos clave para 2025 y las perspectivas a corto plazo incluyen:
- El almacenamiento de energía criogénica a escala comercial está ahora técnicamente probado, con la planta de Carrington demostrando eficiencias de ciclo completo del 50–60% y duraciones de almacenamiento de varias horas a varios días.
- La competitividad de costos está mejorando, con los costos de capital proyectados para los sistemas de LAES que se espera que caigan por debajo de $500/kWh para 2027, lo que los hace atractivos para aplicaciones a escala de red donde la duración y flexibilidad son críticas.
- Los principales servicios públicos y operadores de red en Europa y América del Norte están evaluando activamente el CES como parte de sus estrategias de descarbonización y resiliencia de la red, con varios procesos de adquisición en curso.
- El apoyo político, incluidos los reformados en el mercado de capacidad y los incentivos para almacenamiento de larga duración, está acelerando las carteras de proyectos, particularmente en el Reino Unido, la UE y en algunos estados de EE. UU.
- La investigación y desarrollo en curso por empresas como Highview Power, Siemens Energy y Air Products se centra en mejorar la eficiencia, reducir costos e integrar CES con renovables y procesos industriales.
En resumen, los sistemas de almacenamiento de energía criogénica están preparados para un crecimiento significativo en la segunda mitad de la década de 2020, con las primeras implementaciones comerciales estableciendo las bases para una adopción más amplia como parte de la transición energética global.
Tamaño del Mercado, Tasa de Crecimiento y Pronósticos 2025–2030
Los sistemas de almacenamiento de energía criogénica, también conocidos como almacenamiento de energía criogénico (CES) o almacenamiento de energía por aire líquido (LAES), están surgiendo como una solución prometedora para el almacenamiento de energía a gran escala y de larga duración. Estos sistemas almacenan energía mediante la licuación del aire u otros gases a temperaturas muy bajas y luego liberan la energía almacenada al regasificar el líquido para activar turbinas. A partir de 2025, el mercado global de almacenamiento de energía criogénica sigue en su fase de comercialización temprana, pero se espera un crecimiento significativo en los próximos cinco años, impulsado por la creciente integración de energías renovables, las necesidades de flexibilidad de la red y los objetivos de descarbonización.
La base instalada de almacenamiento de energía criogénica sigue siendo relativamente pequeña en comparación con otras tecnologías de almacenamiento, con solo un puñado de proyectos a escala comercial en operación. Cabe destacar que Highview Power, una empresa con sede en el Reino Unido, es reconocida como líder mundial en este sector. Highview Power comisionó la primera planta de LAES a escala de red en Bury, Reino Unido, con una capacidad de 5 MW/15 MWh, y actualmente está desarrollando proyectos mucho más grandes, incluida una instalación de 50 MW/250 MWh en Carrington, cerca de Manchester, que se espera que esté operativa para 2025. La empresa también ha anunciado planes para proyectos adicionales en Estados Unidos y España, lo que señala una expansión internacional y una creciente confianza de los inversores.
Los pronósticos de mercado para 2025–2030 sugieren una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) de dos dígitos, con la capacidad total instalada que se espera alcance varios gigavatios-hora para 2030. Este crecimiento está respaldado por un aumento en el apoyo político para el almacenamiento de energía de larga duración en mercados clave como el Reino Unido, EE. UU. y partes de Europa. Por ejemplo, el gobierno del Reino Unido ha incluido el almacenamiento de larga duración en su estrategia energética, y el Departamento de Energía de EE. UU. ha lanzado iniciativas para acelerar la comercialización de tecnologías como LAES. Organizaciones de la industria como la Asociación de Almacenamiento de Energía y la Asociación Europea para el Almacenamiento de Energía han destacado el almacenamiento criogénico como un habilitador crítico para la fiabilidad de la red y la integración de renovables.
Si bien Highview Power sigue siendo el jugador más destacado, otras empresas están entrando en el campo. Siemens Energy ha mostrado interés en el almacenamiento criogénico como parte de su cartera más amplia de almacenamiento de energía, y se espera que las asociaciones entre proveedores de tecnología y servicios públicos aceleren la implementación. En los próximos años, es probable que se produzca una transición de proyectos de demostración a plantas a escala comercial, con proyecciones de tamaño del mercado que varían de $1 a $2 mil millones para 2030, dependiendo de las políticas, costos de tecnología y financiamiento de proyectos.
En resumen, el mercado de almacenamiento de energía criogénica está preparado para un crecimiento robusto a partir de 2025, con un aumento en los anuncios de proyectos, marcos políticos de apoyo y un reconocimiento creciente del papel de la tecnología para habilitar un sistema energético bajo en carbono y resiliente.
Tecnologías Clave: Aire Líquido, Tanques Criogénicos e Integración de Sistemas
Los sistemas de almacenamiento de energía criogénica, particularmente aquellos que utilizan aire líquido o nitrógeno líquido, están ganando impulso como una solución prometedora para el almacenamiento de energía a gran escala y de larga duración. Las tecnologías clave que sustentan estos sistemas incluyen la producción y almacenamiento de líquidos criogénicos, tanques criogénicos avanzados y la integración de estos componentes en soluciones de almacenamiento de energía a escala de red. A partir de 2025, varios desarrollos y implementaciones clave están dando forma a la trayectoria del sector.
En el corazón del almacenamiento de energía criogénica está el proceso de licuación de aire o nitrógeno a temperaturas extremadamente bajas (por debajo de -196°C para el nitrógeno), almacenándolo en tanques criogénicos aislados, y luego regasificándolo para impulsar turbinas y generar electricidad cuando sea necesario. Este proceso es inherentemente escalable y no depende de recursos geográficamente restringidos, lo que lo hace atractivo para aplicaciones de red.
Uno de los jugadores más prominentes en este campo es Highview Power, una empresa con sede en el Reino Unido que ha sido pionera en la tecnología de almacenamiento de energía por aire líquido (LAES) a escala comercial. Los sistemas de Highview Power utilizan equipos de licuación de gas industrial, robustos tanques de almacenamiento criogénico y sistemas patentados de intercambio de calor y recuperación de energía. Su proyecto insignia, la instalación de Carrington cerca de Manchester, está diseñada para ofrecer 50 MW/250 MWh de almacenamiento, con la operación comercial prevista para 2025. La hoja de ruta tecnológica de la empresa incluye sistemas modulares que pueden escalarse a cientos de megavatios, apuntando tanto al equilibrio de la red como a la integración de renovables.
La tecnología de tanques criogénicos es un habilitador crítico para estos sistemas. Empresas como Chart Industries y Linde son líderes mundiales en el diseño y fabricación de recipientes de almacenamiento criogénico a gran escala. Estos tanques deben mantener temperaturas extremadamente bajas con pérdidas mínimas por vaporización, lo que requiere materiales de aislamiento avanzados y técnicas de construcción. Los avances recientes incluyen el uso de aislamiento de vacío multicapa y geometrías de tanque mejoradas para aumentar el rendimiento térmico y la seguridad.
La integración de sistemas es otra área de progreso rápido. Integrar el almacenamiento de energía criogénica con generación renovable, software de gestión de redes y mercados de servicios auxiliares es esencial para la viabilidad comercial. Highview Power, por ejemplo, está colaborando con empresas de servicios públicos y operadores de transmisión para demostrar la flexibilidad y confiabilidad de LAES en condiciones de red del mundo real. Además, las asociaciones con proveedores de gas industrial como Air Products están facilitando la co-localización de almacenamiento criogénico con infraestructura existente de producción y distribución de gas, reduciendo costos y acelerando la implementación.
De cara al futuro, la perspectiva para los sistemas de almacenamiento de energía criogénica en 2025 y más allá es positiva, con varios proyectos a gran escala en desarrollo en Europa, América del Norte y Asia. Se espera que la innovación continua en materiales de tanques criogénicos, integración de sistemas y eficiencia de procesos impulse la reducción de costos y amplíe el rango de aplicaciones, posicionando al almacenamiento de energía criogénica como una tecnología clave en la transición hacia un sistema de energía bajo en carbono.
Empresas Líderes e Iniciativas de la Industria (por ejemplo, highviewpower.com, sumitomoelectric.com)
Los sistemas de almacenamiento de energía criogénica, también conocidos como almacenamiento de energía por aire líquido (LAES), están ganando impulso como una solución prometedora para el almacenamiento de energía a gran escala y de larga duración. Estos sistemas utilizan electricidad sobrante para licuar aire, que luego se almacena a temperaturas bajas y más tarde se expande para activar turbinas y generar electricidad cuando es necesario. A medida que el sector energético global acelera su transición hacia las energías renovables, la necesidad de tecnologías de almacenamiento a escala de red como el almacenamiento de energía criogénica es cada vez más urgente. Varias empresas líderes e iniciativas de la industria están dando forma al panorama en 2025 y están preparadas para influir en los desarrollos en los próximos años.
Un jugador clave en este sector es Highview Power, una empresa del Reino Unido reconocida como pionera en la tecnología LAES a escala comercial. Highview Power ha desarrollado y puesto en marcha la primera planta de almacenamiento de energía criogénica a escala de red en el Reino Unido, con una capacidad de 50 MW/250 MWh. En 2024, la empresa anunció planes para expandir su presencia en los Estados Unidos, con múltiples proyectos en desarrollo, incluida una instalación de 300 MWh en Vermont. La tecnología de Highview Power está diseñada para proporcionar almacenamiento de larga duración (desde varias horas hasta días), lo que la hace adecuada para equilibrar el suministro y la demanda de energía renovable en la red.
Otra iniciativa significativa de la industria proviene de Sumitomo Electric Industries, Ltd., un conglomerado japonés con una amplia cartera en soluciones energéticas avanzadas. Sumitomo Electric ha estado investigando y desarrollando activamente tecnologías de almacenamiento criogénico y otros sistemas avanzados, aprovechando su experiencia en sistemas de potencia e integración de redes. La empresa está colaborando con empresas de servicios públicos e instituciones de investigación en Japón y en el extranjero para pilotar sistemas de almacenamiento criogénico, con el objetivo de comercializar estas soluciones hacia finales de la década de 2020.
Además de estos líderes, otras empresas están ingresando al mercado del almacenamiento de energía criogénica. Linde, una empresa global de gases industriales e ingeniería, está explorando sinergias entre su experiencia en manejo de gases criogénicos y aplicaciones de almacenamiento de energía. La participación de Linde se espera que acelere la escalabilidad y la reducción de costos de la infraestructura de almacenamiento criogénico, especialmente en regiones con cadenas de suministro de gas industrial establecidas.
Organizaciones de la industria como la Asociación de Almacenamiento de Energía y la Agencia Internacional de Energía están siguiendo el progreso del almacenamiento criogénico y destacando su potencial papel en la descarbonización de los sistemas eléctricos. A partir de 2025, las perspectivas para los sistemas de almacenamiento de energía criogénica son optimistas, con proyectos piloto que pasan a implementaciones comerciales e interés creciente por parte de los servicios públicos que buscan soluciones de almacenamiento confiables y de larga duración. En los próximos años, se esperan más reducciones de costos, mejoras tecnológicas y marcos políticos de apoyo que impulsarán la adopción e integración más amplia del almacenamiento de energía criogénica a nivel mundial.
Análisis de Costos y Costo Nivelado de Almacenamiento (LCOS)
Los sistemas de almacenamiento de energía criogénica, también conocidos como almacenamiento de energía por aire líquido (LAES), están ganando tracción como una solución prometedora de almacenamiento de energía de larga duración, particularmente para aplicaciones a escala de red. El análisis de costos y el costo nivelado de almacenamiento (LCOS) para estos sistemas en 2025 y el futuro cercano se ven influenciados por implementaciones comerciales en curso, mejoras tecnológicas y condiciones de mercado en evolución.
El LCOS para el almacenamiento de energía criogénica está influenciado por el gasto de capital (CAPEX), el gasto operativo (OPEX), la eficiencia del sistema y la vida útil del proyecto. A partir de 2025, la implementación comercial más prominente es la de Highview Power, que ha comisionado y está construyendo varias plantas de LAES a gran escala en el Reino Unido y los Estados Unidos. Su instalación de 50 MW/250 MWh en Carrington, Reino Unido, sirve como un punto de referencia para los costos actuales. Según declaraciones públicas de Highview Power, se espera que el LCOS para su tecnología de LAES esté en el rango de $140–$200/MWh, con proyecciones de alcanzar $100/MWh o menos a medida que la manufactura se escale y las cadenas de suministro maduren en los próximos años.
Los principales factores de costo incluyen el uso de componentes industriales estándar, como licuadores de aire y tanques de almacenamiento, que se benefician de cadenas de suministro establecidas en el sector de gases industriales. Empresas como Air Products and Chemicals, Inc. y Linde plc son proveedores importantes de equipos y gases criogénicos, apoyando la escalabilidad y la reducción de costos de los proyectos de LAES. La modularidad de los sistemas de almacenamiento de energía criogénica permite adiciones de capacidad incrementales, lo que puede optimizar aún más la economía del proyecto.
Los costos operativos son relativamente bajos, ya que los sistemas de LAES tienen una degradación mínima con el tiempo y no dependen de materiales raros o peligrosos. La eficiencia del ciclo completo de los sistemas comerciales actuales es típicamente del 50–60%, lo que es más bajo que el de las baterías de iones de litio, pero compensado por vidas útiles más largas (20–30 años) y su idoneidad para el almacenamiento a gran escala y de larga duración. A medida que más proyectos se pongan en marcha, como los anunciados por Highview Power en EE. UU. y España, se espera que las economías de escala y los efectos de aprendizaje reduzcan tanto el CAPEX como el LCOS.
Mirando hacia adelante, la perspectiva para los costos de almacenamiento de energía criogénica es positiva. Con un aumento de la implementación, la estandarización y la integración con fuentes de energía renovable, los actores de la industria prevén que el LCOS se aproxime a $80–$100/MWh para finales de la década de 2020. Esto posiciona al almacenamiento de energía criogénica como una opción competitiva para el equilibrio de la red, la integración de renovables y la seguridad energética, especialmente a medida que crece la necesidad de almacenamiento de larga duración.
Estudios de Caso de Implementación y Proyectos Piloto
Los sistemas de almacenamiento de energía criogénica, también conocidos como almacenamiento de energía por aire líquido (LAES), han transitado de conceptos de laboratorio a implementaciones del mundo real en la última década. A partir de 2025, varios proyectos piloto de alto perfil e instalaciones a escala comercial están dando forma a la trayectoria del sector, con un enfoque en aplicaciones a escala de red, integración de renovables y descarbonización industrial.
Una implementación emblemática es la planta CRYOBattery™ de 50 MW/250 MWh en Carrington, cerca de Manchester, Reino Unido, desarrollada por Highview Power. Comisionada en 2023, esta instalación es la planta de LAES operativa más grande del mundo y sirve como referencia para la escalabilidad y flexibilidad de la tecnología. La planta proporciona servicios de equilibrio de red, respuesta de frecuencia y reserva para la Red Nacional del Reino Unido, demostrando la capacidad del almacenamiento criogénico para respaldar la integración de energía renovable y mejorar la resiliencia de la red. El proyecto de Carrington también es notable por su diseño modular, que permite la expansión de capacidad futura y la replicación en otros sitios.
Basándose en el éxito de Carrington, Highview Power ha anunciado planes para proyectos grandes adicionales en el Reino Unido y España, apuntando a capacidades de cientos de megavatios-hora. En 2024, la empresa aseguró una inversión de £300 millones para acelerar la implementación, con nuevos sitios que se espera comiencen a construir en 2025. Estos proyectos están diseñados para proporcionar almacenamiento de larga duración (más de 8 horas), abordando una brecha crítica dejada por las baterías de iones de litio y la energía hidroeléctrica por bombeo, especialmente en regiones con limitada adecuación topográfica para el almacenamiento tradicional.
En Estados Unidos, Highview Power se ha asociado con la Autoridad del Valle de Tennessee (TVA) para explorar la implementación de la tecnología LAES para el apoyo a la red y la integración de renovables. Un estudio de viabilidad completado en 2024 identificó varios sitios potenciales en el área de servicio de TVA, con proyectos piloto anticipados para comenzar a finales de 2025. Estas iniciativas son parte de la estrategia más amplia de TVA para lograr cero emisiones de carbono netas para 2050.
Otros desarrollos notables incluyen demostraciones a escala piloto por parte de Siemens Energy y Air Products, ambas aprovechando su experiencia en gases industriales y criogenia. Siemens Energy está colaborando con empresas de servicios públicos europeas para integrar LAES con generación renovable, mientras que Air Products está investigando el uso de almacenamiento criogénico para la descarbonización industrial y aplicaciones fuera de la red.
De cara al futuro, se espera que los próximos años vean un aumento rápido en las implementaciones comerciales, impulsado por incentivos políticos para almacenamiento de larga duración y la creciente necesidad de flexibilidad en la red. El éxito de estos proyectos piloto será crítico para validar la viabilidad económica y operativa del almacenamiento de energía criogénica, allanando el camino para una adopción más amplia en los mercados energéticos globales.
Políticas, Regulaciones y Motores de Integración de Redes
Los sistemas de almacenamiento de energía criogénica, particularmente aquellos basados en la tecnología de almacenamiento de energía por aire líquido (LAES), están ganando tracción como solución a escala de red para almacenamiento de energía de larga duración. A partir de 2025, los marcos políticos y regulatorios en varias regiones están evolucionando para apoyar la integración de tales sistemas, impulsados por la necesidad de equilibrar las crecientes proporciones de energía renovable variable y mejorar la resiliencia de la red.
En la Unión Europea, la Directiva de Energías Renovables revisada y el paquete «Fit for 55» de la UE enfatizan la importancia del almacenamiento de energía para la descarbonización y la estabilidad de la red. Estas políticas están fomentando un entorno de apoyo para tecnologías de almacenamiento innovadoras, incluidos los sistemas criogénicos. Los Fondos de Innovación y los programas Horizonte Europa de la UE han proporcionado financiamiento para proyectos de demostración, como la planta de LAES de 250 MWh en el Gran Manchester, desarrollada por Highview Power, una empresa líder en el sector. Esta instalación, operativa desde 2023, es la más grande de su tipo y sirve como un modelo para la adaptación regulatoria, incluidos procesos de permisos y conexión a la red simplificados.
En el Reino Unido, la Estrategia de Seguridad Energética del gobierno y el esquema de Contratos por Diferencia (CfD) se han ampliado para incluir tecnologías de almacenamiento de larga duración. El Departamento de Seguridad Energética y Cero Neto del Reino Unido está consultando activamente sobre mecanismos de mercado para incentivar la inversión en activos de almacenamiento con duraciones superiores a cuatro horas, una categoría en la que los sistemas criogénicos sobresalen. Los Escenarios Energéticos Futuros del National Grid ESO destacan el papel de este tipo de almacenamiento en el logro de objetivos de cero emisiones netas, y se están realizando ajustes regulatorios para facilitar su participación en mercados de capacidad y servicios auxiliares.
En Estados Unidos, el «Long Duration Storage Shot» del Departamento de Energía busca reducir el costo del almacenamiento a escala de red en un 90% para 2030, identificando el almacenamiento criogénico como un camino prometedor. La Ley de Reducción de la Inflación de 2022 introdujo créditos fiscales por inversión para el almacenamiento de energía independiente, beneficiando directamente a los proyectos criogénicos. Highview Power ha anunciado planes para múltiples instalaciones de LAES en América del Norte, aprovechando estos incentivos y trabajando con organizaciones regionales de transmisión para garantizar la compatibilidad con la red.
De cara al futuro, la claridad regulatoria en cuanto a participación en el mercado, acumulación de ingresos y conexión será crítica para el despliegue generalizado del almacenamiento de energía criogénica. Organizaciones como la Asociación de Almacenamiento de Energía están abogando por políticas neutrales en cuanto a la tecnología y requisitos estandarizados de integración con la red. A medida que los operadores de red reconocen cada vez más el valor del almacenamiento de larga duración para la fiabilidad y la integración de renovables, se espera que los sistemas criogénicos se adopten rápidamente en los próximos años, dependiendo del apoyo político continuo y la adaptación regulatoria.
Panorama Competitivo: Criogenia vs. Batería y Otras Soluciones de Almacenamiento
Los sistemas de almacenamiento de energía criogénica, particularmente aquellos basados en almacenamiento de energía por aire líquido (LAES), están surgiendo como una alternativa competitiva a las tecnologías de batería y otras soluciones de almacenamiento a escala de red establecidas. A partir de 2025, el panorama competitivo está configurado por el rápido despliegue de baterías de iones de litio, la continua relevancia de la energía hidroeléctrica por bombeo, y el creciente interés en soluciones de almacenamiento de larga duración para apoyar la integración de renovables y la estabilidad de la red.
El almacenamiento de energía criogénica se distingue por su capacidad para ofrecer almacenamiento a gran escala y de larga duración—típicamente en el rango de 5 a 20 horas o más—lo que lo hace adecuado para aplicaciones donde las baterías pueden ser menos económicas o técnicamente viables. A diferencia de las baterías de iones de litio, que están restringidas por la vida del ciclo, disponibilidad de recursos y preocupaciones de seguridad contra incendios, los sistemas criogénicos utilizan aire abundante como medio de almacenamiento y tienen riesgos ambientales mínimos. Esto posiciona al almacenamiento criogénico como un fuerte competidor para el almacenamiento a escala de red y de larga duración, especialmente a medida que aumenta la penetración de renovables.
Un jugador líder en este sector es Highview Power, que ha comisionado varias plantas piloto y a escala comercial de LAES en el Reino Unido y está expandiéndose activamente en América del Norte y otras regiones. En 2024, Highview Power anunció la construcción de una instalación de 300 MWh de LAES en Carrington, Reino Unido, con planes para otros proyectos de varios GWh en los próximos años. La tecnología de la empresa está diseñada para proporcionar no solo almacenamiento de energía, sino también servicios de red como regulación de frecuencia y capacidad de reserva, compitiendo directamente con los sistemas de almacenamiento de energía de batería (BESS).
En comparación, el almacenamiento de batería—dominada por empresas como Tesla y LG Energy Solution—continúa viendo rápidas caídas de costos y un despliegue generalizado, particularmente para aplicaciones de corta duración (1–4 horas). Sin embargo, a medida que los operadores de redes buscan soluciones para el desplazamiento de energía renovable de varias horas y diaria, las limitaciones de las baterías en términos de costo, degradación y restricciones de recursos se vuelven más evidentes. Los sistemas criogénicos, con vidas útiles proyectadas de más de 30 años y sin dependencia de minerales críticos, ofrecen una alternativa convincente para estos casos de uso.
Otras tecnologías de almacenamiento, como la energía hidroeléctrica por bombeo y el almacenamiento de aire comprimido (CAES), siguen siendo relevantes pero enfrentan restricciones geográficas y de permisos. Los sistemas criogénicos, por el contrario, son modulares y pueden ubicarse de manera flexible, incluso en entornos urbanos o industriales. Organizaciones de la industria como la Asociación de Almacenamiento de Energía reconocen el creciente papel del almacenamiento de larga duración, con el almacenamiento criogénico cada vez más presente en discusiones políticas y proyectos de demostración.
De cara a los próximos años, se espera que el panorama competitivo se intensifique a medida que los gobiernos y las empresas de servicios públicos prioricen la descarbonización y la resiliencia de la red. Los sistemas de almacenamiento de energía criogénica están preparados para captar una parte significativa del mercado de larga duración, especialmente a medida que los costos disminuyan con la escala y a medida que más proyectos pasen de demostraciones a operaciones comerciales. La trayectoria del sector dependerá de mejoras tecnológicas continuas, marcos políticos de apoyo y implementaciones exitosas a gran escala por parte de líderes como Highview Power.
Pipeline de Innovación: I+D, Patentes y Materiales de Nueva Generación
Los sistemas de almacenamiento de energía criogénica, particularmente aquellos basados en almacenamiento de energía por aire líquido (LAES), están ganando impulso como una solución prometedora para el almacenamiento de energía a gran escala y de larga duración. A partir de 2025, el pipeline de innovación en este sector se caracteriza por una activa I+D, un creciente panorama de patentes y la exploración de materiales avanzados para mejorar la eficiencia y la escalabilidad.
Una de las empresas líderes en este campo es Highview Power, que ha sido pionera en plantas de LAES a escala comercial. Su tecnología implica enfriar aire a temperaturas criogénicas, almacenarlo como líquido y luego regasificarlo para impulsar turbinas y generar electricidad cuando sea necesario. Los esfuerzos de I+D de Highview Power se centran en aumentar la eficiencia de ciclo completo, reducir los costos de capital e integrar con fuentes de energía renovables. En 2024, la empresa anunció avances en su proyecto CRYOBattery™ de 50 MW/250 MWh en el Reino Unido, con proyectos de mayor escala planificados para 2025 y más allá.
La actividad de patentes en almacenamiento de energía criogénica se ha intensificado, con solicitudes que cubren innovaciones en intercambios de calor, ciclos de licuación e integración de sistemas. Siemens Energy y Air Products and Chemicals, Inc. son notables por sus carteras de propiedad intelectual en ingeniería de procesos criogénicos y manejo de gases industriales, que son directamente aplicables a los sistemas de LAES. Estas empresas están aprovechando su experiencia en infraestructura de gas a gran escala para desarrollar soluciones de almacenamiento criogénico más eficientes y robustas.
La ciencia de materiales es un área clave de innovación. Los sistemas de LAES de nueva generación están explorando materiales avanzados de aislamiento para minimizar las pérdidas térmicas durante el almacenamiento, así como aleaciones de alto rendimiento para intercambiadores de calor y recipientes a presión. Linde plc, un líder global en gases industriales y criogenia, está desarrollando activamente nuevos materiales y diseños de sistemas para mejorar la durabilidad y eficiencia de los tanques de almacenamiento criogénico y la infraestructura asociada.
De cara al futuro, se espera que el pipeline de innovación entregue mejoras incrementales en la eficiencia del sistema (apuntando a una eficiencia del 60% o más a ciclo completo), modularidad y reducción de costos. Los proyectos colaborativos de I+D entre proveedores de tecnología, servicios públicos e institutos de investigación están acelerando la cronología de comercialización. Es probable que los próximos años vean el despliegue de plantas de LAES más grandes a escala de red, apoyadas por avances en materiales e integración de sistemas, posicionando el almacenamiento de energía criogénica como un competidor viable frente a otras tecnologías de almacenamiento de larga duración.
Perspectivas Futuras: Oportunidades, Desafíos y Recomendaciones Estratégicas
Los sistemas de almacenamiento de energía criogénica, particularmente aquellos basados en el almacenamiento de energía por aire líquido (LAES) y nitrógeno líquido, están ganando impulso como una solución prometedora para el almacenamiento de energía a gran escala y de larga duración. A medida que el sector energético global acelera su transición hacia las renovables, la necesidad de tecnologías de almacenamiento a escala de red que puedan equilibrar el suministro intermitente se vuelve cada vez más urgente. En 2025 y los años posteriores, se espera que el mercado de almacenamiento de energía criogénica experimente desarrollos significativos, impulsados por avances tecnológicos, apoyo político e interés comercial creciente.
Uno de los jugadores más prominentes en este campo es Highview Power, una empresa del Reino Unido que ha sido pionera en plantas de LAES a escala comercial. En 2024, Highview Power comenzó la construcción de una instalación de 50 MW/300 MWh de LAES en Carrington, cerca de Manchester, que se convertirá en uno de los proyectos de almacenamiento de energía criogénica más grandes del mundo al completarse. La empresa ha anunciado planes para escalar hasta sistemas de clase de gigavatio-hora (GWh), apuntando tanto al mercado del Reino Unido como al internacional. La tecnología de Highview Power es notable por su capacidad de proporcionar almacenamiento de larga duración (desde varias horas hasta días), lo que la hace adecuada para el equilibrio de la red, la integración de renovables y respaldo de energía.
Otras empresas también están ingresando al sector. Siemens Energy ha mostrado interés en el almacenamiento criogénico como parte de su cartera más amplia de soluciones de almacenamiento de energía, explorando sinergias con su experiencia en gases industriales y sistemas de energía. Mientras tanto, Air Liquide, un líder global en gases industriales, está investigando la integración del almacenamiento criogénico con su infraestructura existente, aprovechando su experiencia en licuación y criogenia.
Las perspectivas para los sistemas de almacenamiento de energía criogénica están configuradas por varias oportunidades. Primero, la escalabilidad de la tecnología y el uso de materiales abundantes y no tóxicos (principalmente aire) la hacen atractiva para el despliegue a gran escala. Segundo, la capacidad de ubicar plantas de LAES cerca de la infraestructura eléctrica existente o de centros de generación renovable ofrece flexibilidad y potenciales ahorros de costos. Tercero, a medida que los gobiernos y los operadores de red buscan descarbonizar los sistemas eléctricos, se reconoce cada vez más que el almacenamiento de larga duración es esencial para la fiabilidad y la resiliencia.
Sin embargo, permanecen desafíos. La eficiencia de ciclo completo del almacenamiento de energía criogénica (típicamente del 50–60%) es más baja que la de las baterías de iones de litio, aunque la I+D en curso busca mejorar esto. Los costos de capital siguen siendo relativamente altos, y la viabilidad comercial depende de una mayor demostración del rendimiento operativo y de reducciones de costos. Los marcos regulatorios y los mecanismos de mercado que valoran el almacenamiento de larga duración aún están evolucionando, lo que puede afectar el financiamiento de proyectos y las corrientes de ingresos.
Las recomendaciones estratégicas para los interesados incluyen: invertir en proyectos piloto y de demostración para validar el rendimiento a gran escala; fomentar asociaciones entre proveedores de tecnología, empresas de servicios públicos y empresas de gases industriales; y abogar por marcos políticos que reconozcan el valor único del almacenamiento de larga duración. A medida que el sector madura, los sistemas de almacenamiento de energía criogénica están posicionados para desempeñar un papel crítico en habilitar un futuro energético flexible y bajo en carbono.
Fuentes y Referencias
- Siemens Energy
- Asociación de Almacenamiento de Energía
- Linde
- Sumitomo Electric Industries, Ltd.
- Linde
- Asociación de Almacenamiento de Energía
- Agencia Internacional de Energía
- LG Energy Solution
- Air Liquide
