La última jornada del curso sobre energía ha contado con el ingeniero industrial Santiago Calvo Vegara, Director de energía en ESG & HR Strategy, experto en comunidades de uso compartido y energías renovables, que ha impartido la conferencia titulada Almacenamiento energético. Su intervención ha permitido entender la importancia del almacenamiento, conocer las tecnologías que se están utilizando para ello y reflexionar sobre los retos que presenta este "eslabón invisible que decide si las renovables funcionan".
El almacenamiento energético tiene una definición simple pero un desafío enorme. Supone guardar energía cuando sobra y liberarla cuando hace falta. Se necesita, sin embargo, "hacerlo a gran escala, con eficiencia, y sobre todo, a buen precio", ha señalado Calvo Vegara. "Y eso es lo complicado".
El desajuste que existe a la hora de producir energía es lo que convierte al almacenamiento "en el cuello de botella de la transición energética". Porque la energía solar produce mucho a mediodía, cuando la demanda no es máxima; la eólica puede producir mucho de noche, cuando la demanda es baja; y la demanda real tiene picos por la mañana y por la tarde.
Por todo ello, es necesario hacer una reflexión sobre este importante eslabón en este viaje de la transición energética, que empezó siendo un tema académico hace 20 años y "hoy es ya un pilar estratégico", que se ve afectado de manera directa por el mercado de la oferta y la demanda.
El experto ha iniciado su intervención explicando la variabilidad de los renovables, un concepto clave para entender el funcionamiento de la producción y, por extensión, del almacenamiento. "Las renovables no producen energía cuando queremos sino cuando pueden", así que "lo que falta no es energía renovable sino sincronizarla con el consumo". Ese desajuste, que se conoce como "la curva del pato", puede desembocar en la pérdida de la energía porque no puede absorberse en el momento en el que se produce pero también puede almacenarse y luego, venderse -la energía es barata cuando no la necesitas y cara, cuando sí-. En cualquier caso, "la red necesita equilibrio constante entre generación y consumo en todo momento", ha asegurado. Si no, ocurren cosas como el gran apagón que sufrió España el 28 de abril de 2025.
El almacenamiento no sólo supone guardar energía sino también "prestar servicios críticos que convierten renovables intermitentes en energía gestionable", ha explicado Calvo Vegara, como estabilizar la red en milisegundos y además, permitir comprar barato y vender caro. "Sin almacenamiento, el sistema paga dos veces", ha dicho. "Por producir energía renovable que a veces se tira y por activar centrales caras cuando la demanda sube".
El almacenamiento aporta, además, soluciones: "reduce los vertidos de energía, los precios punta del mercado y su volatilidad general y la dependencia del gas natural". Y es "la pieza que permite que todo lo demás funcione". Sin él, el sistema del futuro no puede coordinarse. Un modelo de futuro que dibuja una "transición de un modelo centralizado a uno distribuido", que fomente más el autoconsumo residencial e industrial, que consiga que haya más vehículos eléctricos conectados a la red, más generación distribuida en el territorio y más flexibilidad para coordinarlo todo.
Un panorama general tecnológico
No existe "la" tecnología de almacenamiento sino diversas familias: electroquímicas (baterías de litio, sodio y flujo), mecánicas (bombeo hidroeléctrico, aire comprimido y volantes de inercia), térmicas (sales fundidas, calor sensible y latente) y químicas (hidrógeno verde y combustibles sintéticos).
¿Cuánta energía pueden entregar de golpe?¿cuántas horas pueden sostener esa entrega? y ¿cuál es el tiempo de respuesta: milisegundos, segundos, minutos u horas? Pues depende. Según ha explicado Calvo Vegara, las electroquímicas tienen una flexibilidad rápida y son buenas para el autoconsumo mientras que las químicas son mejores para el almacenamiento estacional y la industria pesada; las mecánicas, para garantizar una estabilidad masiva y las térmicas resuelven mejor el calor industrial.
- Tecnologías electroquímicas
Las tecnologías electroquímicas "son la columna vertebral del almacenamiento y las baterías ion de litio, la tecnología dominante", ha señalado este experto. Estas baterías encajan mejor en el autoconsumo residencial y el vehículo eléctrico, servicios de red de corta duración y la hibridación solar + batería. Tienen ventajas, como sus costes, que han bajado un 85%, o su eficiencia, cercana al 90-95%, pero también, desventajas, por su dependencia de litio, níquel y cobalto, su riesgo de fuga térmica o su degradación con ciclos y temperatura.
Las baterías de sodio-ion son "la alternativa barata". Encajan mejor en el almacenamiento estacionario de 2 a 6 horas y sustituyen al litio donde el peso no importa. Su coste es muy bajo, son más seguras que las de litio y buen rendimiento a bajas temperaturas pero tienen menor densidad energética y aún son baterías inmaduras desde el punto de vista comercial.
El bombeo hidroeléctrico encaja mejor en el almacenamiento masivo y países con orografía favorable, incluida España. Tiene enormes capacidades, una vida útil de hasta 50 años, eficiencia de hasta 85% y una fiabilidad extrema pero, por contra, requiere una geografía adecuada, tiene un alto impacto ambiental, los permisos son complejos y sus costes iniciales son muy altos, debido a la construcción de la infraestructura, a los que además, deben sumarse los costes del mantenimiento, algo que "debe mejorar, por cierto", a juicio del experto. La mayor central de bombeo de Europa es la central de Cortes-La Muela, gestionada por Iberdrola, y la primera central hidroeléctrica de España fue la de Bolarque, en Guadalajara.
El aire comprimido o CAES funciona muy bien en el almacenamiento de larga duración y en sistemas eléctricos con mucha eólica. Entre sus ventajas, destaca su larga vida útil y su reducido coste pero tiene una eficiencia energética limitada y depende de la geología subterránea.
Los volantes de inercia o flywheels son utilizados con buenos resultados en servicios de red y aplicaciones industriales de potencia instantánea. Su respuesta ultrarrápida, sus ciclos prácticamente infinitos y su degradación química inexistente son sus puntos fuertes. Por contra, dura poco, tiene baja densidad energética y un coste elevado por kWh.
- Tecnologías térmicas
Entre las tecnologías térmicas, el experto ha citado las sales fundidas, el "estándar de la termosolar", las ha calificado, pero también el calor sensible y el calor latente.
El almacenamiento térmico "es clave porque no compite con las baterías, es más barato que almacenar electricidad y reconvertirla y, además, aprovecha excedentes renovables para generar calor barato", ha explicado. Además, reduce el consumo del gas natural y permite electrificar procesos industriales. "Hay que tener en cuenta que más de 50% de la energía final que consume la industria es calor, no electricidad", ha precisado.
- Tecnologías químicas e hidrógenas
El power to X es electricidad convertida en combustible. Se usa en aviación (e-keroseno), en transporte marítimo (amoníaco) y en exportación de energía renovable. Tiene aún una eficiencia baja respecto al hidrógeno, unos elevados costes y necesita CO2 capturado para combustibles sintéticos pero permite aprovechar las infraestructuras existentes, descarbonizar sectores imposibles de electrificar y su almacenamiento es de larga duración.
Retos y soluciones
Las dificultades actuales que presenta el almacenamiento son la volatilidad de precios y la concentración geográfica así como el coste de las inversiones en proyectos de almacenamiento en red. "El almacenamiento es rentable en algunos mercados pero ruinoso en otros", ha resumido.
El impacto medioambiental o el reciclaje insuficiente actual son otros retos que han de superarse. Se suman a riesgos reales como las fugas u otros obstáculos como los diseños de infraestructuras que dependen demasiado de la orografía.
El futuro puede pasar por muchas soluciones: por las baterías de estado sólido, que será el "almacenamiento de fondo" del sistema eléctrico, por la hibridación y las redes inteligentes, las microrredes autosuficientes (islas, comunidades rurales, centros de datos, etc...) y los agregadores, que son tendencia en almacenamiento. "Todos los nuevos parques eólicos o solares incluirán baterías porque reducen los vertidos, estabilizan la producción y mejoran la integración en red", ha explicado el ponente. En el caso de los agregadores, gestionan miles de baterías como una sola. Fundamental será también "la inteligencia artificial y el Internet de las cosas", ha concluido Calvo Vegara, "gemelos digitales" que optimizarán la carga y descarga.
El almacenamiento es "imprescindible porque sin él hay vertidos y precios volátiles", como lo es "usar la tecnología que se necesita en cada momento". Es verdad que "falta regulación" y que "lo que falla es el mercado, que no el sistema", pero "si entendemos el almacenamiento, entendemos el futuro del sistema energético y esto no es una entelequia, está ocurriendo".
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