Las Naciones Unidas recomiendan desarrollar fuentes de energía renovable sin comprometer la fiabilidad del suministro: las centrales hidroeléctricas sin grandes presas se perfilan como una opción que aporta flexibilidad y rentabilidad. La investigación llevada a cabo en los laboratorios del Departamento de Energía de EE.UU. en Idaho muestra que las centrales hidroeléctricas pequeñas de agua fluyente (también llamadas de filo de agua) pueden proporcionar la misma estabilidad de suministro que las grandes centrales de embalse, a la vez que pueden adaptarse a las necesidades de la red eléctrica y cambios en el mercado en tiempo real.
El Laboratorio Nacional de Idaho lidera un proyecto de investigación para evaluar la capacidad de las centrales hidroeléctricas de agua fluyente de responder a la demanda de la red eléctrica mediante la integración de sistemas de almacenamiento de energía
En los EE.UU., la mayor fuente de energía renovable sigue siento la energía hidroeléctrica, con un 7 % de la producción eléctrica en 2017, y aproximadamente el 40 % de la producción de fuentes renovables. Unos dos tercios de esa energía hidroeléctrica provienen de lo que nos viene a la mente cuando pensamos en centrales hidroeléctricas, es decir, una presa y su embalse. No obstante, el 29 % restante proviene de centrales de agua fluyente, en las que el agua de un río o un canal mueve las turbinas. El problema con este tipo de centrales es que la generación es intermitente, dependiendo del caudal del río cada día. Un proyecto financiado por el Departamento de Energía estadounidense está explorando nuevas formas de almacenar esa energía, utilizando baterías convencionales, baterías inerciales o supercondensadores. Incorporar dichos dispositivos de almacenamiento a las centrales permitiría aumentar o disminuir la potencia producida según la demanda.
La red eléctrica moderna
La red eléctrica actual ha de adaptarse a la demanda en tiempo real. Las grandes centrales hidroeléctricas, como las de las presas de Hoover, Bonneville o Grand Coulee son capaces de producir energía a demanda, ya que cuando se necesita aumentar la potencia, los operadores sueltan más agua. En las centrales de agua fluyente, los investigadores del proyecto utilizan tecnología de almacenamiento de energía para crear lo que serían embalses virtuales de energía. Las baterías convencionales proporcionan almacenamiento de larga duración. Por su parte, las baterías inerciales o de rotor utilizan un disco que gira y almacena energía cinética; posteriormente se frena para convertirla en energía eléctrica de nuevo. Combinar supercondensadores o baterías inerciales con baterías convencionales puede aumentar su vida útil.
El almacenamiento de energía en las centrales de agua fluyente
La primera fase del proyecto confirmó que las centrales hidroeléctricas de agua fluyente en combinación con sistemas de almacenamiento de energía tienen una capacidad de respuesta similar a las centrales de embalse. Los operadores pueden vender electricidad a la red en el momento más oportuno y así evitar tener que bajar el precio cuando la demanda es menor. Una prueba piloto demostró que con la tecnología de almacenamiento los ingresos pueden aumentar entre un 12 y 16 por ciento, debido a la flexibilidad que aportan a la red de suministro. La segunda fase del proyecto incluirá demostraciones de la tecnología sobre el terreno. Primeramente se realizará una prueba de arranque autógeno, para demostrar que las centrales de agua fluyente con almacenamiento de energía pueden ponerse en funcionamiento sin depender de la red eléctrica externa. Se utilizarán los resultados para refinar la tecnología y demostrar su fiabilidad en condiciones reales.
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