Las necesidades de almacenamiento de energía van en aumento a medida que crece la cuota de electricidad de fuentes renovables en el sistema energético. La producción de fotovoltaica y eólica no siempre coincide con los picos de mayor demanda y los excedentes en las horas centrales del día ya son sistemáticos, de modo que requieren sistemas capaces de almacenar esa energía cuando no se consume para evitar restricciones significativas.
El método más eficiente para almacenar energía a gran escala y a largo plazo son las centrales hidroeléctricas de bombeo, que actualmente proporcionan más del 90% de la capacidad de almacenamiento de la UE, según la Agencia Internacional de la Energía (AIE).
En un reciente informe, el brazo energético de la OCDE sostiene que, a pesar de las recientes reducciones en los costes de las baterías, las plantas de bombeo son la opción de almacenamiento de electricidad a largo plazo más rentable. “Los sistemas de energía del futuro necesitarán ambas tecnologías: baterías para el almacenamiento a corto plazo (menos de 4 horas) y el bombeo para el largo plazo (más de 4 horas)”, asegura la AIE, quien considera que estas centrales son capaces de proporcionar casi todos los servicios del sistema, garantizando al mismo tiempo la seguridad eléctrica y la estabilidad de la red.
Sin embargo, los largos plazos de entrega, los riesgos del proyecto asociados a la obtención de permisos y la falta de visibilidad de los ingresos a largo plazo han paralizado el despliegue de estas centrales en países con ambiciosos objetivos de descarbonización a largo plazo.
Por tanto, la mayor parte del desarrollo actual de estas plantas se da en mercados integrados verticalmente en los que los Gobiernos las consideran un activo estratégico para evitar la restricción ineficiente del excedente de generación de electricidad renovable.
Así, la AIE insta a los Gobiernos a considerar las centrales de bombeo como parte integral de sus planes energéticos estratégicos a largo plazo, en consonancia con la expansión de la capacidad eólica y solar fotovoltaica. “Los responsables políticos deberían identificar emplazamientos adecuados sin explotar y elegir instalaciones que tengan el menor impacto ambiental, por ejemplo, sistemas de circuito cerrado y la incorporación de las capacidades de bombeo a las infraestructuras existentes”, señala.
En este sentido, la patronal Eurelectric calcula que Europa tiene potencial para sumar hasta 36.000 megavatios (MW) renovables simplemente mejorando los embalses que ya existen. Esto equivale al 80% de la capacidad de almacenamiento de agua bombeada de la Unión Europea (UE) o a 11,5 millones de coches eléctricos. En el caso de España, hay potencial para sumar 6.000 MW con la actualización de las centrales.
Eurelectric considera que acelerar el despliegue del almacenamiento de agua bombeada también requiere procedimientos de permisos más rápidos y un entorno legislativo estable que fortalezca la visibilidad a largo plazo y la confianza de los inversores.
El borrador de actualización del Plan Nacional de Energía y Clima (PNIEC) prevé que en España el almacenamiento de energía alcance los 22.000 Megawatios (MW), pero no desglosa por tipo de soluciones.
En la actualidad en España hay alrededor de 20 GW de potencia instalada en centrales hidroeléctricas convencionales que acumulan agua en el embalse y tras producir energía siguen su cauce al río o al mar. Solo 3,3 GW son de bombeo. La mayor de todas corresponde al complejo de Iberdrola Cortes-La Muela, ubicado en el municipio de Cortes de Pallás en Valencia, que cuenta con una potencia de turbinación de 1,7 GW y con 1,2 GW de bombeo.
¿En qué consiste la tecnología de bombeo?
La misión primordial de este tipo de central eléctrica radica en almacenar agua durante los periodos de menor demanda y aprovecharla para generar energía durante las horas de máximo consumo, satisfaciendo así la totalidad de la demanda eléctrica.
En los momentos de menor demanda, que generalmente corresponden a las horas nocturnas durante los días laborables y los fines de semana, se utiliza la energía excedente, que además suele tener un coste más económico en el mercado, para elevar el agua desde el embalse ubicado a una cota inferior hasta el depósito superior. Esto se logra mediante una bomba hidráulica que impulsa el agua a través de una tubería forzada y una galería de conducción. El embalse superior actúa como una especie de almacén para contener el agua en estas condiciones.
Por el contrario, durante las horas punta, es decir, durante el día, la central de bombeo opera como una central hidroeléctrica convencional: el agua almacenada en el embalse superior, cerrado por una presa, es dirigida a través de la galería de conducción hacia el embalse inferior. Durante este recorrido, el agua atraviesa la tubería forzada, adquiriendo energía cinética que se convierte en energía mecánica rotativa en la turbina hidráulica Simultáneamente, el agua, una vez se ha generado la electricidad, desciende a través del canal de desagüe hasta el embalse inferior, donde se almacena nuevamente.
