Según un nuevo estudio, el almacenamiento de energía hidroeléctrica bombeado estacionalmente podría proporcionar una forma asequible de almacenar energía renovable a largo plazo, llenando un vacío muy necesario para apoyar la transición a la energía renovable.
El almacenamiento estacional de energía hidroeléctrica bombeada (SPHS), una tecnología ya establecida pero de uso poco frecuente, podría ser una solución asequible y sostenible para almacenar energía y agua a escala anual, según una nueva investigación de IIASA publicada en la revista Nature Communications.
En comparación con otras soluciones de almacenamiento maduras, como el gas natural, el estudio muestra que SPHS tiene un potencial considerable para proporcionar costos de almacenamiento de energía altamente competitivos.
“Los sectores energéticos de la mayoría de los países están experimentando una transición hacia las fuentes de energía renovables, particularmente la generación eólica y solar”, dice Julian Hunt, postdoc IIASA, autor principal del estudio. “Estas fuentes son intermitentes y tienen variaciones estacionales, por lo que necesitan alternativas de almacenamiento para garantizar que se pueda satisfacer la demanda en cualquier momento”.
Soluciones de almacenamiento de energía a corto plazo con baterías, están en marcha para resolver problemas de intermitencia, sin embargo, la alternativa a largo plazo el almacenamiento de energía que generalmente se considera para resolver las variaciones estacionales en la generación de electricidad, es el hidrógeno, y aún no es económicamente competitivo.
El agua y el almacenamiento estacional
Esto significa bombear agua a un depósito de almacenamiento profundo, construido en paralelo a un río principal, en momentos de alto flujo de agua o baja demanda de energía. Cuando el agua es escasa o la demanda de energía aumenta, el agua almacenada se libera del depósito para generar electricidad.
El nuevo estudio es el primero en proporcionar un análisis global de alta resolución del potencial y los costos de la tecnología SPHS. En su análisis, los investigadores evaluaron el potencial global teórico para almacenar energía y agua estacionalmente con SPHS, centrándose en los lugares con el mayor potencial y el menor costo.
También analizaron diferentes escenarios en los que el almacenamiento de energía y agua con SPHS podría ser una alternativa viable. El estudio incluyó datos topográficos, de redes fluviales e hidrológicas, estimación de costos de infraestructura y optimización del diseño del proyecto, para identificar sitios candidatos técnicamente factibles.
El nuevo estudio muestra que los costos de almacenamiento de agua con plantas SPHS varían de 0.007 a 0.2 US $ / m3, los costos de almacenamiento de energía a largo plazo varían de 1.8 a 50 US $ / MWh y los costos de almacenamiento de energía a corto plazo varían de 370 a 600 US $ / KW de capacidad instalada de generación de energía, considerando presas, túneles, turbinas, generadores, excavaciones y costos de terrenos.
Potencial existente en diferentes partes del mundo
Los investigadores descubrieron que existe un potencial significativo para SPHS en todo el mundo, en particular en la parte inferior de los Himalayas, los Andes, los Alpes, las Montañas Rocosas, la parte norte de Oriente Medio, las tierras altas de Etiopía, las tierras altas de Brasil, América Central, Asia Oriental, Papúa Nueva Guinea, las cordilleras de Sayan, Yablonoi y Stanovoy en Rusia, así como otros lugares con menor potencial.
“Las preocupaciones sobre la intermitencia y la estacionalidad del viento y la energía solar pueden ser válidas, pero a veces también son exageradas”, dice el investigador del IIASA Edward Byers, coautor del estudio. “Esta investigación demuestra que existe un potencial extremadamente alto para el uso de SPHS en gran parte del mundo, proporcionando una solución fácilmente disponible, asequible y sostenible para respaldar la transición a sistemas de energía sostenibles y superar las barreras reales y percibidas para altas proporciones de generación renovable”.
El estudio también aborda algunas de las posibles preocupaciones ambientales relacionadas con la energía hidroeléctrica. Debido a que los reservorios de SPHS son profundos y se construyen paralelos, en lugar de dentro del curso de un río, los impactos ambientales y del uso de la tierra también pueden ser hasta 10 a 50 veces más pequeños que las centrales hidroeléctricas tradicionales.
Hunt dice: “Con la necesidad de una transición a un mundo más sostenible con menores emisiones de CO2, las energías renovables y el almacenamiento de energía jugarán un papel importante en el futuro cercano. Dado el vasto potencial barato y sin explotar de SPHS, pronto jugará un papel importante en el almacenamiento de energía y agua anualmente“.
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