¿Cómo lograr una gestión energética más racional en centrales hidroeléctricas?

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  • ¿Cómo lograr gestión energética más racional centrales hidroeléctricas?
  • El proyecto financiado con fondos de la Unión Europea ESTORAGE ha presentado varias opciones para aumentar la capacidad de almacenamiento de energía en Europa y dotado de mayor flexibilidad a las redes eléctricas para integrar mejor las energías renovables.

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Los resultados preliminares del proyecto, publicados recientemente, mostraron la posibilidad de almacenar nada menos que 2 291 GWh de energía mediante centrales eléctricas reversibles ya instaladas en los centros de pruebas. Esto supone multiplicar por más de siete la capacidad de este tipo de centrales en Europa.

Estos emplazamientos están repartidos por la Europa de los quince más Noruega y Suiza. Tan solo en el sur de Noruega se descubrió el 54 % de la capacidad posible, con 1 242 GWh; en los Alpes el 13 % (303 GWh), repartido entre Austria, Italia, Francia y Suiza; 9 GWh en la zona alemana; y en los Pirineos (entre Francia y España) se halló un 5 % de la capacidad potencial, con 118 GWh.

La generación de electricidad mediante la transferencia de agua entre embalses a distintas alturas se posiciona como uno de los medios más rentables y flexibles de almacenar energía en el orden de los GWh. Estas centrales son idóneas para dar respuesta a los cambios frecuentes entre la escasez y los excedentes de electricidad, ya que absorben los excedentes según se producen. Es más, los sistemas modernos son capaces de poner en marcha las bombas o las turbinas desde cero en tan solo treinta segundos.

La generación de electricidad mediante la transferencia de agua entre embalses a distintas alturas se posiciona como uno de los medios más rentables y flexibles de almacenar energía en el orden de los GWh

Un modelo de SIG (Sistema de Información Geográfica) sirvió para dar con ubicaciones posibles para centrales eléctricas reversibles. En él se empleó una selección de alto nivel no específica de regiones o países que únicamente consideró parejas de masas de agua, dada la ventaja en cuanto a costes que supone comunicarlas en lugar de construir presas nuevas. Expertos de los distintos países estudiaron estas ubicaciones con mayor detalle en función de criterios nacionales y regionales concretos y elaboraron una lista de ubicaciones posibles clasificadas por potencial de almacenamiento teórico y alcanzable.

El reto de la integración de las renovables

Las energías renovables como la solar y la eólica son cada vez más prominentes en la cesta energética mundial, si bien al ser poco predecibles vulneran la estabilidad general de la red. La integración de las renovables en la red eléctrica se complica también por su naturaleza intermitente y por las dificultades que supone almacenar los excedentes para aprovecharlos durante los picos de demanda.

No obstante, si bien las centrales eléctricas reversibles permiten lograr una flexibilidad mayor y más rentable a la hora de equilibrar la carga de la red en comparación con otras centrales tradicionales como las nucleares o las de carbón, las reversibles convencionales también adolecen de limitaciones al ser únicamente capaces de regular la potencia en modo generación. El proyecto ESTORAGE estudia la viabilidad técnica y económica de actualizar una central eléctrica reversible de velocidad fija con tecnología de velocidad variable, lo cual dotaría de flexibilidad también al modo de bombeo.

El proyecto ESTORAGE estudia la viabilidad técnica y económica de actualizar una central eléctrica reversible de velocidad fija con tecnología de velocidad variable

De esta forma, la velocidad se controla mediante un convertidor de frecuencia con un cambio en la descarga o la potencia. A velocidad fija solo es posible contar con un punto de operación para cada carga hidráulica y por tanto su flexibilidad operativa es limitada, pudiendo funcionar las bombas únicamente a toda potencia o apagarse. La tecnología de velocidad variable, empleada desde hace varios años, sobre todo en Japón, se adapta bien al rápido crecimiento de las fuentes de energía renovables al compensar las fluctuaciones.

Hacia una gestión más inteligente de la energía en Europa

La red eléctrica europea deberá modificar radicalmente su capacidad para abastecer la demanda creciente de energía e integrar las energías renovables para cumplir con los objetivos relacionados con el cambio climático. De hecho, en el Plan Estratégico Europeo de Tecnología Energética (EETE) de la UE se plantea que, del total de la energía europea para 2020, un 20 % se genere por medios eólicos y un 15 % por medios solares.

El método de ESTORAGE consistente en actualizar las centrales hidroeléctricas reversibles evita los costes asociados a la construcción de nuevas instalaciones de este tipo así como los entre ocho y diez años de desarrollo y construcción necesarios. Las ventajas que ofrece son especialmente notorias dada la ambición del proyecto por generar tecnologías que actualicen el 75 % de las instalaciones hidroeléctricas de almacenamiento dotándolas de velocidad variable. Se calcula que es posible aumentar en 10 GWh la capacidad de regulación mediante mejoras sin consecuencias medioambientales.

El proyecto concluirá el año que viene y hasta entonces estudiará sistemas suplementarios, como por ejemplo la mejora de la infraestructura informática para lograr una gestión flexible en tiempo real a escala internacional. Además establecerá un modelo de negocio viable para su implantación paneuropea y que tenga en cuenta las lagunas y obstáculos comerciales y normativos que se interponen a las tecnologías energéticas flexibles.

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