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Contenido ofrecido por Iberdrola

Las centrales de bombeo hidráulico se perfilan como un excelente complemento de las renovables

Presa de Alcántara. Río Tajo. Cáceres

La tecnología de bombeo es el método de almacenamiento energético más eficiente para almacenar energía a gran escala a día de hoy, es más rentable y aporta estabilidad, seguridad y sostenibilidad al sistema eléctrico, al generar gran cantidad de energía con un tiempo de respuesta muy rápido, presentar un rendimiento muy superior a las mejores baterías del mercado y sin crear ningún tipo de emisión a la atmósfera.

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

Plantas hidroeléctricas como la del Tâmega (Portugal) o el complejo de Cortes-La Muela, ubicado en Valencia, la mayor instalación de estas características en Europa, son una salvaguarda para el sistema eléctrico.

Funcionamiento de las centrales de bombeo

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, así, como un depósito de almacenamiento.

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 gran rentabilidad.

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% de la electricidad con energías renovables y la necesidad de incrementar las renovables para reducir la dependencia plantean un reto importante 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. La única forma de conseguirlo es acelerar la transición energética y fomentar las 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. El bombeo 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).

El bombeo 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 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 existentes o reconvirtiendo centrales ya existentes 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. 

Aportación a la economía nacional 

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

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

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