El bombeo hidroeléctrico, clave en la descarbonización

SPC
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Iberdrola apuesta por este método, el más eficiente para almacenar energía a gran escala. Las centrales con esta tecnología son eficaces en sequía, ya que el agua circula a través de un circuito cerrado, y favorece la integración de las renovables

El salto de Villarino, en la presa de Almendra, genera 810 megavatios de potencia instalada reversible.

La gestión eficiente de los recursos hídricos se ha convertido en esencial para la salud del planeta. Iberdrola se esfuerza en hacer un uso racional y sostenible del agua para así afrontar los riesgos relacionados con su escasez. Para lograrlo, la compañía busca el método más adecuado para evitar afecciones y pone en práctica diferentes medidas encaminadas a un uso más sostenible del líquido elemento.

La tecnología hidroeléctrica de bombeo es actualmente el sistema más eficiente para almacenar energía a gran escala. Es más rentable y aporta estabilidad, seguridad y sostenibilidad al sistema eléctrico. Genera una gran cantidad de energía con un tiempo de respuesta muy rápido, además de presentar un rendimiento muy superior a las mejores baterías del mercado sin generar ningún tipo de emisión contaminante a la atmósfera.

Iberdrola es líder en almacenamiento de energía con una potencia de más de 4.000 megavatios (MW) instalados mediante esta tecnología y con más de 90 millones de kilovatios hora (kWh) de capacidad de almacenamiento. Esto supondrá un importante aumento respecto a 2018 de casi un 30 por ciento, 20 millones de kWh más, lo equivalente a 400.000 baterías de coches eléctricos o a 1,4 millones de baterías para consumo residencial.

Centrales hidroeléctricas como Villarino y Aldeadávila (Salamanca), las de Tâmega (Portugal) o el complejo de Cortes-La Muela (Valencia), la mayor instalación de estas características en Europa, son una salvaguarda para el sistema eléctrico.

La central de Villarino, en la presa de Almendra, es de vital importancia con sus 810 megavatios de potencia instalada reversible. Así, se genera energía hidráulica renovable y limpia para abastecer a casi medio millón de hogares, creando un beneficio ambiental y social para las comunidades del entorno de la cuenca hidrográfica. 

Esta central utiliza el desnivel de 400 metros entre los embalses de Almendra (el tercero más grande de España), y de Aldeadávila, ambos localizados en la provincia castellano y leonesa de Salamanca.

Iberdrola es un referente en esta tecnología de generación de energía. Este tipo de central eléctrica cuenta con dos embalses a distinta altura que permiten almacenar el agua en los momentos de menor demanda y aprovecharla para generar energía en las horas de mayor consumo para satisfacer toda la demanda eléctrica.

En las horas valle, generalmente durante la noche en los días laborables y los fines de semana, se usa la energía sobrante -que además en esas horas tiene un coste más bajo en el mercado- para elevar el agua contenida en el embalse situado en el nivel más bajo (1) al depósito superior por medio de una bomba hidráulica que hace subir el agua a través de una tubería forzada (2) y de la galería de conducción. El embalse superior (3) actúa, de esta forma, como un depósito de almacenamiento estable.

Durante las horas pico, es decir, durante el día, la central de bombeo funciona como una planta hidroeléctrica convencional: el agua acumulada en el embalse superior cerrado por una presa (4) se envía por la galería de conducción (5) al embalse inferior. En este salto, el agua pasa por la tubería forzada, en la que adquiere energía cinética que se transforma en energía mecánica rotatoria en la turbina hidráulica (6). A su vez, esta se convierte ya en energía eléctrica de media tensión y alta intensidad en el generador (7). Para la regulación de las presiones del agua entre las conducciones anteriores, se construye en ocasiones una chimenea de equilibrio (8).

El paso siguiente son los transformadores (9), que envían la electricidad producida en la central por las líneas de transporte de alta tensión hasta llegar a los hogares e industrias de la red eléctrica (10) que la consumen. Por su parte, el agua, una vez generada la electricidad, cae por el canal de desagüe (11) hasta el embalse inferior, donde queda de nuevo almacenada.

Por todo ello, las centrales hidroeléctricas de bombeo son eficientes en el almacenamiento de energía, suponen una solución de larga duración, favorecen la integración de las energías renovables en el sistema y ofrecen una enorme rentabilidad.

Fórmula clave

El bombeo es una solución país para la Transición Energética. El objetivo del Plan Nacional Integrado de Energía y Clima (PNIEC) de generar el 74 por ciento de la electricidad con energías renovables y la necesidad de incrementarlas para reducir la dependencia, plantean un gran reto en la operación del sistema eléctrico, ya que la generación renovable es intermitente, además de estar sujeta a estacionalidad y al riesgo de vertidos. Esto hace que el sistema precise del apoyo de las tecnologías gestionables y el desarrollo del almacenamiento, que resultan imprescindibles para asegurar el suministro.

La compleja situación energética que afrontamos ha puesto de manifiesto que debemos reducir nuestra dependencia del gas natural y de otros combustibles fósiles, como son el carbón o el petróleo. La única forma de conseguir esto es acelerar la transición energética, fomentando la aplicación de energías renovables. 

En este sentido, el bombeo tiene un papel fundamental puesto que permite flexibilizar la producción de energía renovable, garantizar su integración eficiente en el sistema eléctrico y aportar firmeza a la producción renovable. Este permite utilizar el excedente o los vertidos de energías renovables para bombear agua al embalse superior, que posteriormente permitirá turbinar agua al embalse inferior para generar electricidad cuando no haya recursos de sol y viento (momento en el que se consumiría gas natural para generar electricidad). Además, el bombeo permite gestionar rampas de cargas y desvíos. 

Consciente de los beneficios que el bombeo aporta al sistema, el PNIEC prevé instalar 3.500 MW nuevos de bombeo hasta 2030. Actualmente, en España hay 5.000 MW de bombeo instalado (2.000 MW de bombeo mixto y 3.000 MW de bombeo puro).

Esta alternativa es una solución madura, pero existen nuevos desarrollos tecnológicos que mejoran la flexibilidad y la eficiencia de las plantas, aumentan la viabilidad de emplazamientos o reducen ampliamente los costes.

Hay distintas opciones para construir una instalación de bombeo, bien construyendo nuevas instalaciones, creando un embalse superior en las inmediaciones de uno existente, enlazando embalses construidos o reconvirtiendo centrales ya creadas con turbinas reversibles de velocidad variable. Esta última opción tiene importantes ventajas, ya que supone reducción en costes, tiempos de desarrollo y menor impacto ambiental, algo fundamental para proteger los ecosistemas.

Aportación a la economía nacional 

En España hay potencial para construir 10.000 MW de bombeo con coste inferior a 1.000 euros/kW haciendo reversibles centrales de turbinado existentes (con un coste entre 150 y 500 euros/kW) o conectando dos embalses ya erigidos mediante grupos reversibles (con un coste entre 500 y 1.000 euros/kW). Su construcción supondría una inversión de 8.000 millones de euros y la creación de 112.000 empleos al año (efecto directo). Además, habilitará inversiones en renovables de 10.000 millones y 140.000 puestos al año (efecto inducido). 

El 85 por ciento de la inversión en bombeo beneficiaría a empresas de construcción y de fabricación de bienes de equipo, con un elevado porcentaje de participación nacional y con empleo cualificado. Los proyectos contribuirían directamente a la reactivación de la economía local, con especial impacto en la España vaciada, dentro del marco de la Transición Justa.