Almacenamiento: la asignatura pendiente de las renovables
Los avances en las centrales hidr¨¢ulicas de bombeo y en las bater¨ªas de estado s¨®lido impulsan un mejor aprovechamiento de las fuentes limpias
Que las energ¨ªas renovables son esenciales para avanzar hacia una sociedad alejada de los combustibles f¨®siles es un axioma que ni siquiera admite debate. La propia UE ha situado a estas fuentes limpias en el centro de su Estrategia de Descarbonizaci¨®n a Largo Plazo, que marca la senda para alcanzar la neutralidad clim¨¢tica en 2050. El problema es que el sol y el viento, b¨¢sicos para generar energ¨ªa fotovoltaica y e¨®lica, son caprichosos e intermitentes. Como su producci¨®n no siempre coincide con los picos de mayor demanda, su integraci¨®n en la red el¨¦ctrica se complica.
La soluci¨®n par...
Que las energ¨ªas renovables son esenciales para avanzar hacia una sociedad alejada de los combustibles f¨®siles es un axioma que ni siquiera admite debate. La propia UE ha situado a estas fuentes limpias en el centro de su Estrategia de Descarbonizaci¨®n a Largo Plazo, que marca la senda para alcanzar la neutralidad clim¨¢tica en 2050. El problema es que el sol y el viento, b¨¢sicos para generar energ¨ªa fotovoltaica y e¨®lica, son caprichosos e intermitentes. Como su producci¨®n no siempre coincide con los picos de mayor demanda, su integraci¨®n en la red el¨¦ctrica se complica.
La soluci¨®n para aprovechar al m¨¢ximo todo el potencial de estos recursos verdes supone desarrollar sistemas tecnol¨®gicos capaces de almacenar esa energ¨ªa cuando no se consume. De esa manera, se puede recurrir a ella en los momentos en que m¨¢s se necesite, como ocurre por la noche. As¨ª, se puede seguir utilizando esa electricidad renovable cuando no hay ni sol ni viento, sin tener que quemar gas.
Hay que considerar otro factor. Ahora que en Espa?a hay instalada m¨¢s potencia que la que el pa¨ªs es capaz de consumir y exportar, si esa energ¨ªa solar o e¨®lica que se ha producido durante el d¨ªa no se guarda, directamente se pierde. De ah¨ª que el gran reto de la electrificaci¨®n pase por desplegar sistemas de almacenamiento eficientes, capaces de flexibilizar la producci¨®n de renovables y garantizar su integraci¨®n en el sistema. El reto es may¨²sculo, porque las inversiones que se requieren son enormes, pero su potencial es indiscutible.
¡°Sin almacenamiento es dif¨ªcil llevar a cabo el proceso de penetraci¨®n de renovables que se pretende¡±, advierte el presidente de la Comisi¨®n de Energ¨ªa del Colegio de Ingenieros Industriales de Madrid (COIIM), Jaime Segarra. ¡°Consumimos la energ¨ªa seg¨²n nuestras necesidades, por lo que es imposible aumentar la presencia de renovables en las redes si no se almacena¡±, coincide el catedr¨¢tico de Ingenier¨ªa El¨¦ctrica en la Universidad Polit¨¦cnica de Madrid (UPM), Carlos Platero.
El objetivo del Gobierno es que, en 2030, Espa?a cuente con una capacidad total de almacenamiento de unos 20 gigavatios (GW), que alcanzar¨¢ los 30 GW en 2050. La propia Red El¨¦ctrica de Espa?a, encargada de gestionar el transporte y la distribuci¨®n de electricidad en todo el territorio, considera prioritario solucionar y avanzar en este tema. Bombeo hidr¨¢ulico, bater¨ªas e hidr¨®geno verde son algunas de las tecnolog¨ªas que van contribuir a que esto sea posible. Algunas lo hacen ya. Otras, en cambio, est¨¢n a¨²n en una fase muy incipiente.
En opini¨®n de Platero, el m¨¦todo m¨¢s eficiente para almacenar energ¨ªa a gran escala son las centrales hidr¨¢ulicas de bombeo. Su rendimiento depende de diversos factores, como la distancia que existe entre los embalses, el tama?o de la central, las tecnolog¨ªas utilizadas¡ Las instalaciones de ¨²ltima generaci¨®n pueden alcanzar rendimientos cercanos al 90%, aunque en la mayor¨ªa se sit¨²an entre el 70% y el 80%. ¡°Otra ventaja del bombeo es que el n¨²mero de ciclos es pr¨¢cticamente infinito, al contrario que ocurre con otros sistemas como las bater¨ªas¡±, a?ade este ingeniero.
La tecnolog¨ªa del futuro
Precisamente una de las tecnolog¨ªas en las que m¨¢s esperanza (y dinero) se ha invertido es en las bater¨ªas. Las de iones de litio son las m¨¢s extendidas, pero presentan varios inconvenientes. Adem¨¢s de que el litio es una sustancia finita y cara, el coste que supone almacenar la energ¨ªa en estos dispositivos se dispara. ¡°El futuro pasa por las denominadas bater¨ªas de estado s¨®lido, pero todav¨ªa estamos lejos de ellas¡±, lamenta Jaime Segarra. Su funcionamiento consiste en eliminar el actual electrolito l¨ªquido o en forma de gel y sustituirlo por sustancias de tipo cer¨¢mico o pol¨ªmeros, que tienen la misma funci¨®n, pero con una densidad de energ¨ªa mucho m¨¢s elevada, lo que ampl¨ªa la capacidad de almacenaje.
El presidente de la Asociaci¨®n Espa?ola de Bater¨ªas y Almacenamiento Energ¨¦tico (Aepibal), Luis Marquina, apunta otro elemento que favorecer¨¢ el desarrollo de dispositivos m¨¢s eficientes, econ¨®micos, peque?os y ligeros: la movilidad. ¡°Un veh¨ªculo el¨¦ctrico es, b¨¢sicamente, una bater¨ªa rodante. Por tanto, si vamos a un mundo descarbonizado, no es que sean importantes, es que son la pieza angular de este crecimiento de la demanda de electricidad¡±, argumenta. La progresiva penetraci¨®n del autoconsumo tambi¨¦n ayudar¨¢, como ya ocurre, a un mayor despliegue de bater¨ªas en industrias y domicilios y, por tanto, acelerar¨¢ la transici¨®n renovable.
Otra de las fichas del rompecabezas del almacenamiento de energ¨ªa es el hidr¨®geno verde producido por electr¨®lisis, mediante electricidad procedente de molinos de viento y de paneles fotovoltaicos. La Hoja de Ruta del Hidr¨®geno prev¨¦, en 2030, la puesta en marcha de proyectos comerciales operativos para guardar electricidad a partir del uso de este elemento qu¨ªmico. ¡°Pero distribuirlo y exportarlo presenta grandes problemas de coste y de log¨ªstica¡±, afirma el experto del COIIM. Su precio, adem¨¢s, hoy por hoy no es competitivo: el kilo de hidr¨®geno renovable ronda los cinco euros, mientras el hidr¨®geno producido por Francia en sus centrales nucleares cuesta la mitad.
IA y algoritmos en todas las ¨¢reas
En todos los proyectos para almacenar energía —presentes y futuros— la digitalización es esencial. “Las centrales de generación, los mecanismos de almacenamiento y los operadores de las redes eléctricas están conectados permanentemente. De otra forma, el sistema no funcionaría”, reconoce el profesor Carlos Platero. Esto requiere que toda la red sea capaz de administrar este proceso tan complejo de entrada y salida de energía. Para ello se precisan transformadores inteligentes, que lleven incorporada capacidad digital, con los que administrar el flujo multidireccional de la electricidad. “Esto abre un campo enorme a la digitalización, a los algoritmos, a la inteligencia artificial”, corrobora el ingeniero Jaime Segarra. Aunque para eso se necesitan inversiones millonarias.