Aplicación de la energía en la vida cotidiana
Los hogares estadounidenses necesitan energía para alimentar numerosos aparatos y equipos domésticos, pero, por término medio, más de la mitad (el 51% en 2015) del consumo anual de energía de un hogar se destina a sólo dos usos finales de la energía: la calefacción y el aire acondicionado. Estos usos, en su mayoría estacionales y de alto consumo energético, varían significativamente según la ubicación geográfica, el tamaño y la estructura de la vivienda, y los equipos y combustibles utilizados.
El calentamiento del agua, la iluminación y la refrigeración son usos energéticos casi universales y durante todo el año en los hogares. En 2015, estos tres usos finales combinados representaron el 27% del uso total anual de energía en el hogar. La parte restante -el 21%- del uso de energía en el hogar correspondió a aparatos como televisores, aparatos de cocina, lavadoras y secadoras de ropa, así como a una lista creciente de aparatos electrónicos de consumo, como ordenadores, tabletas, teléfonos inteligentes, consolas de videojuegos y dispositivos de transmisión por Internet.
Debido a la mayor demanda de calefacción, los hogares de las regiones del noreste y el medio oeste de Estados Unidos consumen más energía de media que los hogares de las regiones del sur y el oeste. Las viviendas más grandes y los hogares más grandes tienden a consumir más energía en general que las viviendas más pequeñas y los hogares más pequeños.
Aplicación de la energía en la física
La presa de Llyn Stwlan del sistema de almacenamiento por bombeo de Ffestiniog, en Gales. La central inferior tiene cuatro turbinas de agua que pueden generar un total de 360 MW de electricidad durante varias horas, un ejemplo de almacenamiento y conversión artificial de energía.
En la actualidad, el almacenamiento de energía a gran escala está dominado por las presas hidroeléctricas, tanto convencionales como de bombeo. El almacenamiento de energía en red es un conjunto de métodos utilizados para el almacenamiento de energía a gran escala dentro de una red eléctrica.
Ejemplos comunes de almacenamiento de energía son la batería recargable, que almacena energía química fácilmente convertible en electricidad para hacer funcionar un teléfono móvil; la presa hidroeléctrica, que almacena energía en un embalse en forma de energía potencial gravitatoria; y los tanques de almacenamiento de hielo, que almacenan hielo congelado por energía más barata durante la noche para satisfacer la demanda máxima diurna de refrigeración.
En la red del siglo XX, la energía eléctrica se generaba en gran medida mediante la quema de combustibles fósiles. Cuando se necesitaba menos energía, se quemaba menos combustible[2] La energía hidroeléctrica, un método de almacenamiento mecánico de energía, es el más adoptado y se ha utilizado durante siglos. Las grandes presas hidroeléctricas han sido lugares de almacenamiento de energía durante más de cien años[3] La preocupación por la contaminación atmosférica, las importaciones de energía y el calentamiento global han propiciado el crecimiento de las energías renovables, como la solar y la eólica[2] La energía eólica es incontrolada y puede estar generando en un momento en el que no se necesita energía adicional. La energía solar varía en función de la nubosidad y, en el mejor de los casos, sólo está disponible durante las horas de luz, mientras que la demanda suele alcanzar su máximo después de la puesta de sol (véase la curva del pato). El interés por almacenar la energía de estas fuentes intermitentes crece a medida que la industria de las energías renovables empieza a generar una fracción mayor del consumo energético global[4].
Tecnologías de almacenamiento de energía para aplicaciones de alta potencia
Dividimos nuestro uso de la energía entre cuatro sectores económicos: residencial, comercial, de transporte e industrial. La calefacción y la refrigeración de nuestros hogares, la iluminación de los edificios de oficinas, la conducción de automóviles y el transporte de mercancías, y la fabricación de los productos de los que dependemos en nuestra vida diaria son funciones que requieren energía. Si las proyecciones son correctas, vamos a seguir necesitando más. Sólo en Estados Unidos se espera que el consumo de energía aumente un 7,3% en las próximas dos décadas. Se espera que el consumo mundial aumente un 40% en el mismo periodo de tiempo.
Con menos de una vigésima parte de la población mundial, Estados Unidos alberga más de una quinta parte de los vehículos del mundo. Conozca el impacto de nuestra dependencia de los vehículos y del combustible que utilizamos para hacerlos funcionar.
Una fuente de energía caracterizada por una producción que depende de la variabilidad natural de la fuente y no de las necesidades de los consumidores. La energía solar es un ejemplo de fuente de energía intermitente, ya que sólo está disponible cuando brilla el sol. El viento también es una fuente de energía intermitente.
Aplicación del sistema de almacenamiento de energía en baterías
Energía renovable. Energía limpia. Energía verde. Energía sostenible. Energía alternativa. Energía renovable. No importa cómo la llames, las energías como la eólica, la solar, la biomasa y la hidroeléctrica están teniendo un impacto en tu vida y podrían tener un impacto aún mayor en el futuro. La energía renovable, en los términos más básicos, es precisamente lo que parece. Es energía que proviene de fuentes que se regeneran, a diferencia de los combustibles fósiles, que sólo existen en una cantidad limitada.
Entre 2000 y 2016, el uso de energías renovables en Estados Unidos se duplicó con creces y se espera que siga creciendo. En 2016, representaban alrededor del 10% del consumo total de energía y el 15% de la generación de electricidad. Durante los últimos 5 años, la presentación de patentes de energía verde en todo el mundo ha aumentado un 50%. El consumo de energías renovables ha crecido en todo el mundo debido a los incentivos y requisitos gubernamentales para las energías renovables y al deseo de cambiar a un combustible más limpio para proteger el medio ambiente.
La industria solar estadounidense ha crecido a un ritmo medio anual del 68% durante la última década en forma de paneles solares para tejados de edificios individuales, huertos solares construidos por empresas de servicios públicos y proyectos solares comunitarios, que producen energía solar para los usuarios de energía de una zona determinada mediante una colección de paneles solares.