En septiembre, la Comisión Europea en Bruselas propuso un nuevo y ambicioso objetivo para las energías renovables en la región: una reducción del 55% de los gases de efecto invernadero para 2030 (en comparación con los niveles de 1990) para encaminar a Europa hacia la neutralidad climática para 2050.
Para llegar allí, los países de la UE tendrán que acelerar sus esfuerzos en torno a las energías renovables. Gran parte de eso será en forma de paneles solares y parques eólicos (que combinados representan el 21% de la generación total de energía de Europa en la actualidad). Pero tal vez el jugador más crucial sea la energía hidroeléctrica: energía renovable generada por gravedad y agua.
“La energía hidroeléctrica es una de las fuentes de generación de electricidad más confiables y probadas, con tres atributos importantes: es renovable, está disponible bajo demanda y se puede usar para almacenar energía”, dice Pascal Radue, director ejecutivo de Soluciones Hidráulicas de GE Renewable Energy. “Esta combinación es el complemento perfecto para la creciente popularidad de los parques eólicos y solares”.
¿Por qué? Recuerda que el sol no siempre brilla y el viento no siempre sopla. Pero las redes de energía deben mantener un delicado equilibrio entre oferta y demanda. En áreas con una alta dependencia de las energías renovables, por ejemplo, las plantas de gas conocidas como picos tienen que estar de guardia para mantener el equilibrio y asegurarse de que la red no se estrelle cuando el viento se detiene. Al igual que las grandes baterías a escala de red, las plantas hidroeléctricas de almacenamiento por bombeo proporcionan servicios de equilibrado y de red como los que proporcionan las plantas fósiles, pero con aún más reactividad y de manera sostenible sin emisiones de CO2. Además, las plantas de almacenamiento por bombeo absorben el exceso de electricidad bombeando agua a un depósito elevado y liberándola rápidamente cuando la demanda aumenta.
Girando en una dirección, la turbina se convierte en una bomba que envía agua a un depósito cuesta arriba. Cuando se necesita energía, el agua se dispara a través de una tubería, arrastrada por la gravedad, y hace girar la misma turbina en la otra dirección, activando un generador. El diseño puede producir energía en un abrir y cerrar de ojos cuando se necesita y apagarse cuando no lo es. Y a diferencia de la generación solar y eólica, la energía hidroeléctrica puede funcionar independientemente del clima, de día o de noche. “Necesitamos tener medios muy flexibles de inyectar energía o quitar energía de la red para mantener las luces encendidas”, dice David Havard, jefe de ofertas avanzadas en la gestión de productos hidroeléctricos de GE. “Eso es lo que proporciona el almacenamiento de agua por bombeo”.
Un reservorio alpino, parte de la instalación de Linth-Limmern Arriba: La instalación de almacenamiento por bombeo en Nant de Drance, en los Alpes suizos, tendrá la capacidad de producir 900 megavatios en solo 100 segundos. Arriba: En las instalaciones de Linth-Limmern, dos embalses están separados por un acantilado de 2,000 pies. Crédito de las imágenes: GE Renewable Energy.
Hoy en día, las instalaciones hidroeléctricas suministran alrededor del 16% de la generación de electricidad anual del mundo, el 10% en los EE. UU., Con una capacidad instalada total de 1.300 gigavatios (GW), y el año pasado se agregaron casi 16 GW. Sin embargo, actualmente solo hay alrededor de 158 GW de capacidad de almacenamiento de agua por bombeo en juego a nivel internacional; otros 40 GW están en construcción. Cuanta más capacidad tengan acceso los operadores de la red, más fácil les resultará equilibrar la oferta y la demanda de energía a medida que se incorporen más energías renovables al suministro de energía. “Los operadores de red solo tienen actualmente algunas opciones para el almacenamiento de energía de larga duración”, dice Eddie Rich, director ejecutivo de la Asociación Internacional de Energía Hidroeléctrica, “y el almacenamiento por bombeo es la única solución comprobada y asequible que se aplica a escala en todo el mundo”.
Tomemos el ejemplo de Noruega, que espera ser una fuente de estabilidad de la red para sus vecinos. Gracias en parte a su geografía montañosa, la nación escandinava tiene más de 900 plantas hidroeléctricas, que proporcionan el 96% de su electricidad, lo que le da la capacidad de abordar fácilmente las caídas o picos en las demandas de energía en su red. Noruega puede transferir ese poder al extranjero a naciones cercanas en Europa. Durante los próximos dos años, el país aumentará sus interconexiones con Europa, especialmente con Alemania y el Reino Unido, mediante grandes cables eléctricos submarinos que permitirán transferencias de energía, haciendo que cada país sea un poco más seguro para la red.
Otra región europea donde la energía hidroeléctrica está en aumento son los Alpes. En los Alpes franceses, la instalación de almacenamiento por bombeo de Grand Maison, con una capacidad de 1,8 GW, es la mayor central hidroeléctrica de Francia y la instalación de almacenamiento por bombeo más grande de Europa. Está alimentado principalmente por turbinas y generadores GE. Durante un apagón en noviembre de 2006, cuando más de 15 millones de hogares europeos se encontraron en la oscuridad, las represas en los Alpes suministraron 5.000 MW de energía en 20 minutos, suficiente para reabastecer alrededor de 5 millones de hogares. Se movilizó la central eléctrica Grand Maison, contribuyendo en gran medida a la estabilización de la red. “El apagón estaba en peligro de extenderse a todo el continente”, dice Havard. “La intervención masiva y oportuna de la energía hidroeléctrica ayudó a evitar que esto sucediera”.
En Linthal, Suiza, otra instalación de almacenamiento de agua por bombeo, la central hidroeléctrica Linth-Limmern, se encuentra a 2.490 metros (8.100 pies) sobre el nivel del mar. Sus dos embalses están separados por un acantilado de 2,000 pies. Cuando el operador, la empresa de servicios públicos suiza Axpo, quiere generar electricidad, puede liberar hasta 23 mil millones de galones de agua y hacerla funcionar a través de cuatro turbinas de bomba de GE que activan motores-generadores de velocidad variable de GE. A plena potencia, la planta puede producir 1.000 MW de energía renovable.
Más al sur, cerca de la ciudad de Finhaut, los enormes generadores de la central de almacenamiento por bombeo de Nant de Drance, que está construyendo GE, tienen la capacidad de producir 900 MW, tanta energía como una pequeña planta nuclear, en solo 100 segundos.
“Si retiramos las plantas de generación de combustibles fósiles y dejamos de construir energía nuclear, estamos eliminando muchas plantas de generación sincronizadas y despachables”, dice Radue. “¿Qué queda para mantener ese equilibrio en la red? Hydro “.
Karsten Strauss | October 19, 2020 | General Electric