Sistemas de almacenamiento de energía para la electrificación de obras en Europa: análisis exhaustivo

Resumen

Este trabajo examina la aplicación de los sistemas de almacenamiento de energía de baterías (BESS) en la alimentación de equipos pesados de construcción (grúas, elevadores, mezcladores, etc.) en obras europeas.Mediante análisis comparativo con los generadores diesel tradicionalesEl estudio explora además las tendencias emergentes en aplicaciones de construcción y puertos,apoyado por datos de mercado de 2025 y estudios de casos de Alemania, Francia y los países nórdicos.

1. Introducción: El imperativo de descarbonización

El sector europeo de la construcción representa:

• 36% del consumo final de energía
• 39% de las emisiones de CO2
• 50% de los materiales extraídos (datos de la Comisión de la UE para 2025)

Con el paquete "Fit for 55" que exige una reducción del 55% de los gases de efecto invernadero para 2030, la electrificación del suministro de energía temporal se ha vuelto crítica.Los sistemas de baterías ofrecen ahora alternativas viables a los generadores diesel debido a la:

• Reducción del coste de las baterías de iones de litio del 89% desde 2015
• Mejora de la densidad energética en 3 veces
• Cadenas de suministro maduras tras el crecimiento de la industria de los vehículos eléctricos

2Comparación técnica: BESS frente a los generadores diesel

2.1 Características de funcionamiento

Cuadro: Principales indicadores de rendimiento (datos de referencia para 2025)

2.2 Ventajas operativas

• Seguimiento de carga: BESS corresponde con precisión a la demanda variable de los elevadores (pico: 300% de potencia nominal)
• Operación en clima frío: Las últimas baterías LFP mantienen el 85% de su capacidad a -20°C (con gestión térmica)
• Modularidad: Escalable desde unidades móviles de 50 kWh hasta soluciones en contenedores de 2 MWh

3Beneficios económicos y medioambientales

3.1 Costo total de propiedad (análisis de 5 años)

Caso: suministro de energía de 200 kW para un sitio de construcción de tamaño medio en Berlín

3.2 Reducciones de emisiones

• CO2: 60% más bajo (98 t frente a 245 t anuales)
• NOx: eliminación del 100%
• Materia particulada: cero emisiones

4Estudios de casos de aplicación

4.1 Proyecto de la ciudad portuaria de Hamburgo (2024)

• Equipo: grúas de torre de 3 × 150 kW + mezcladoras de hormigón
• Solución: 1,2MWh BESS + 300kW de energía fotovoltaica en el techo
• Resultados:
  • Consumo de diesel reducido en 28 000 litros/año
  • Permiso de operación nocturna extendido por 2 horas
  • Proyecto que obtuvo la certificación DGNB Platinum

4.2 Puerto de Rotterdam Electrificación

• Desafío: Potencia 8 × 400 kW grúas de nave a tierra
• Innovación: Sistema híbrido hidrógeno-BESS
  • Banco de baterías de 4 MW (2 horas de almacenamiento)
  • 1Celdas de combustible PEM de 0,5 MW
• Desempeño: 92% utilización de energía limpia

5Tendencias futuras (2025-2030)

5.1 Hoja de ruta tecnológica

• Baterías de estado sólido: El prototipo de Toyota muestra una densidad de 500Wh/kg
• Baterías eléctricas de segunda vida: potencial de reducción de costes del 40%
• Vehículo a red (V2G): Vehículos eléctricos de construcción como almacenamiento móvil

5.2 Proyecciones de mercado

• El mercado europeo de BESS para la construcción crecerá a un CAGR del 28,7%
• El 65% de las nuevas grúas serán eléctricas para 2028 (Investigación fuera de carretera)
• Prohibición del diesel en más de 15 ciudades europeas para 2027

6Paisaje político

Principales factores de regulación:

1. Reglamento de la UE relativo a los productos de construcción (CPR 2023): obligación de notificación de emisiones de carbono