¿Cómo funciona una central hidroeléctrica?
¿Cómo funciona una central hidroeléctrica?
Almacenamiento energético
Cómo conservar la energía renovable para cuando haga falta
El bombeo hidráulico y el almacenamiento a gran escala con baterías son las dos tecnologías ya disponibles que permitirán conservar la energía eólica y fotovoltaica y recuperarla cuando haya más demanda.
Las energías solar y eólica tienen cada vez más peso en la generación de electricidad, pero el sol no siempre luce y el viento no sopla cuando queremos. Su intermitencia hace necesario contar con sistemas de almacenamiento para garantizar el suministro y la estabilidad de la red eléctrica. Se trata de conservar la energía cuando la producción renovable supera a la demanda, de forma que se puede recuperar y utilizar en los momentos de más consumo.
La Agencia Internacional de la Energía (AIE) estima que la capacidad mundial de almacenamiento energético debe quintuplicarse, desde los 272 GW disponibles en 2023 hasta los 1.503 GW en 2030, para complementar un despliegue de las energías renovables coherente con el objetivo de lograr la neutralidad climática a mitad de siglo.
La Agencia Internacional de la Energía estima que la capacidad mundial de almacenamiento debe quintuplicarse en 2030 para lograr la neutralidad climática a mitad de siglo
El bombeo hidráulico, que emplea la diferencia de altura entre dos embalses para generar electricidad y luego reiniciar el ciclo devolviendo el agua al depósito superior, y el almacenamiento electroquímico con baterías son las dos tecnologías más desarrolladas. La AIE señala que "en el futuro los sistemas eléctricos necesitarán ambas tecnologías: baterías para el almacenamiento a corto plazo (de menos de cuatro horas) y la energía hidroeléctrica de bombeo por su capacidad a largo plazo". El bombeo ya está implantado a gran escala y supone más del 90% de la capacidad disponible en la UE, pero, con el rápido desarrollo de las baterías de ion-litio, se prevé que esta última opción pase a liderar el almacenamiento en los próximos años.
Como en otros ámbitos de la transición energética, la combinación de tecnologías según sus potencialidades será una de las claves para que el almacenamiento alcance la implantación suficiente y se compagine el peso creciente de las energías renovables en la generación eléctrica con la garantía y calidad del suministro.
¿Cómo funciona una central hidroeléctrica?
El almacenamiento en España
En España, la última actualización del Plan Nacional Integrado de Energía y Clima (PNIEC 2023-2030) establece como nueva meta que las fuentes renovables supongan el 81% de la generación eléctrica al final de esta década, "un escenario muy ambicioso, que necesita acompañarse de un aumento sustancial de la capacidad de almacenamiento para que todo funcione", considera Luis Marquina, presidente de la Asociación Empresarial de Pilas, Baterías y Almacenamiento Energético (AEPIBAL). Así lo recoge el propio PNIEC, que apuesta por pasar de los 6 GW actuales a 22'5 GW de almacenamiento en 2030.
Para continuar con la rápida expansión de las renovables, nuestro país necesita desarrollar recursos para almacenar la energía a gran escala. En la actualidad, el exceso de generación que no puede ser inyectada a la red, se pierde. Son los conocidos como 'vertidos', que Red Eléctrica calcula que podrían alcanzar en España 7 TWh anuales en 2030. Para ese año, la suma de la producción eólica y fotovoltaica superará al consumo durante el 20% de las horas del día.
El almacenamiento, además de aportar flexibilidad al sistema eléctrico para ajustar producción y demanda, es también para Marquina "una protección necesaria para el modelo de negocio de los activos renovables". La generación solar es la que más sufre el desfase entre sus franjas de mayor producción, las horas centrales del día, y los horarios de más consumo, a partir de las siete de la tarde, cuando todos volvemos a casa y encendemos nuestras luces y electrodomésticos, pero el sol ya se está poniendo. Si una central solar dispone de un sistema de almacenamiento "puede acumular electricidad durante el día, cuando tiene precios más bajos porque sobra producción, para venderla en el momento en que, con la subida del consumo, se paga más por ella".
Otras tecnologías que suman: almacenamiento térmico e hidrógeno
Aunque baterías y bombeo hidráulico serán las soluciones predominantes a medio plazo, existen otras tecnologías maduras y con potencial en España como el almacenamiento térmico en las centrales termosolares, que producen la electricidad a partir del calor del sol. El calor excedente en las horas de más generación se puede conservar en grandes tanques usando sales fundidas a altas temperaturas, que tienen la cualidad de retener ese calor. Esa energía calórica se puede transformar de nuevo en electricidad cuando la demanda lo requiera o utilizarse en industrias y sistemas de calefacción urbanos.
La producción de hidrógeno renovable es otra alternativa con potencial para almacenar grandes cantidades de energía
Destinar los excedentes de la generación renovable a la producción de hidrógeno es otra alternativa para el almacenamiento a gran escala y a largo plazo. El hidrógeno renovable funciona como almacén químico de esa energía, que puede ser liberada cuando sea necesario, y también es un vector energético con múltiples aplicaciones en la descarbonización de industrias como la metalurgia y el refino o de la movilidad, usado por ejemplo como materia prima para fabricar combustibles sintéticos.
El almacenamiento con baterías para instalaciones de autoconsumo fotovoltaico tiene asimismo una presencia muy relevante en Europa. De acuerdo con los datos de la AIE, representó en 2023 casi el 90% de la nueva capacidad instalada de baterías en la UE, destacando el impacto del sector residencial. Su principio es el mismo que en el almacenamiento a gran escala: acumular la energía producida durante el día para usarla en las horas en que ya no hay recurso solar pero las familias necesitan esa electricidad.
Igualmente se están explorando las posibilidades de la tecnología Vehicule-to-grid (V2G) para aprovechar las baterías de los vehículos eléctricos como una forma de almacenamiento distribuido. Se estima que, como media, los vehículos eléctricos permanecen más del 90% del tiempo aparcados y enchufados a la red. Sus propietarios podrían vender en esos periodos parte de la electricidad acumulada en sus baterías y actuar como un apoyo del sistema eléctrico.
Como en otros ámbitos de la transición energética, la combinación de tecnologías según sus potencialidades será una de las claves para que el almacenamiento alcance la implantación suficiente y se compagine el peso creciente de las energías renovables en la generación eléctrica con la garantía y calidad del suministro.
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