Por qué se debe almacenar energías renovables para evitar apagones: así son las plantas que lo hacen y que faltan en España

España es un país puntero en generación de electricidad limpia de la mano de las renovables, aunque no cuando se trata de almacenarla. La generación renovable marcó su mejor dato histórico en 2024 porque fue origen del 56,8% de la energía que se consumió en nuestro país. Pero también hubo mucha energía que se creó y se perdió. Almacenarla sería una garantía, entre otras, para que no vuelva a suceder un apagón como el del pasado lunes 28 de abril.

En España hacen falta plantas de almacenamiento de energía renovable (y no sólo por el apagón de abril). Esos sistemas sirven para asegurar que la energía no se desperdicie, mejorando así la eficiencia energética, y garantizan un suministro de energía estable y de alta calidad, independientemente de la fluctuación en la producción. También contribuyen a reducir la demanda de energía durante los períodos pico, equilibrando el suministro y la demanda de electricidad de una manera más eficiente.

Las ventajas y usos de almacenar energía

El almacenamiento de energía se vuelve especialmente importante porque la producción de electricidad y su consumo no siempre ocurren al mismo tiempo, recuerdan en Renovables Verdes. Se han convertido en aliados cruciales para equilibrar la oferta y la demanda de energía, permitiendo el uso continuo de energías renovables.

La energía solar y eólica dependen de fuentes naturales que no siempre son constantes ni predecibles. Por ejemplo, los paneles solares solo generan electricidad durante el día, lo que podría causar problemas en su uso nocturno si no hubiera un sistema de almacenamiento adecuado. Y con la energía eólica, incluso en áreas donde el viento sopla con regularidad, su intensidad puede variar. De ahí que el almacenamiento pueda compensar la falta de producción en momentos de bajo viento y garantizar un suministro ininterrumpido.

Plantas y sistemas de almacenamiento son ya básicos para asegurar la disponibilidad de energía limpia y constante en todo momento. Desde Repsol apuntan que "almacenar energía es esencial para respaldar la eficiencia de las energías renovables y garantizar su aprovechamiento máximo en los sistemas energéticos". Por todo ello, Iberdola considera al almacenamiento eficiente de energía "un pilar fundamental de la transición energética", proceso para el que Greenpeace considera básico "desarrollar el autoconsumo compartido, individual y de proximidad", reconociendo, dicen, el derecho a la remuneración de los excedentes.

Cómo es y funciona el almacenamiento

Los sistemas de almacenamiento de energía son medios tecnológicos diseñados para conservar energía en su forma producida o convertirla en una forma diferente para que esté disponible cuando se necesite. Porque la energía eléctrica no puede almacenarse como tal y es necesario transformarla. Un ejemplo son las baterías de pilas, que almacenan energía química para su uso posterior como energía eléctrica.

Las plantas de almacenamiento son capaces de acumular energía en momentos de alta producción y liberarla cuando la demanda es alta o la generación es baja. Esto no solo garantiza un suministro de energía constante y segura, sino que también reduce la necesidad de fuentes de energía no renovable de respaldo. Además, los sistemas de almacenamiento contribuyen a la gestión eficiente de la carga y descarga, lo que reduce las pérdidas en la transmisión y distribución.

Dependiendo de su capacidad, los sistemas de almacenamiento de energía pueden ser de almacenamiento a gran escala, almacenamiento en redes y almacenamiento a nivel de usuario final. Unos y otros pueden aportar valor en todos y cada uno de los eslabones de la cadena de suministro.

Almacenamiento a gran escala

Se utiliza en instalaciones donde la capacidad de generación eléctrica está medida en gigavatios (GW). Un ejemplo típico son las centrales hidroeléctricas, donde la energía del agua se almacena y libera según la necesidad, impulsando el salto de agua para generar electricidad. Este tipo de almacenamiento también se usa en sistemas de respaldo de generación y auxiliares.

Almacenamiento en redes eléctricas

Aquí entra el almacenamiento a escala de megavatios (MW), ideal para absorber picos de producción y compensar la intermitencia de las energías renovables, detalla Renovables Verdes. Constan de baterías a gran escala (como las de ion de litio), volantes de inercia y superconductores. El almacenamiento en redes es crucial en la energía solar y eólica, donde la producción fluctúa con las condiciones atmosféricas.

Almacenamiento del consumidor final

Se refiere a sistemas más pequeños, con capacidad de kilovatios (kW). Los usuarios domésticos pueden emplear baterías para almacenar energía, como en el caso de vehículos eléctricos, dispositivos electrónicos o instalaciones solares que permiten almacenar energía para uso nocturno o en días nublados. Un ejemplo son las baterías utilizadas en hogares con paneles solares.

Tecnologías que permiten almacenar energía

Hay varias tecnologías que permiten transformar y almacenar energía de manera eficiente. Estas son las principales:

Bombeo hidroeléctrico

Es el sistema a gran escala más eficiente en funcionamiento, según Iberdrola. Es una tecnología rentable y probada que proporciona estabilidad al sistema eléctrico y puede generar cantidades significativas de energía limpia con tiempos de respuesta rápidos.

Aire comprimido

Estas instalaciones cuentan con un motor reversible que, durante los momentos de exceso de energía, almacena el aire ambiente a altas presiones en cubículos bajo tierra. Es un sistema de almacenamiento mecánico equiparable en capacidad al bombeo hidroeléctrico.

Almacenamiento térmico

Consiste en acumular energía en materiales que permitan retenerla y liberarla de manera controlada, a través de métodos que incluyen desde la refrigeración mediante acumulación de hielo hasta la exposición a temperaturas extremadamente elevadas.

Supercondensador

Es un dispositivo capaz de almacenar grandes cantidades de energía eléctrica en forma de cargas electrostáticas, por lo que no hay reacciones químicas. Los supercondensadores pueden ser cargados y descargados en cuestión de segundos, siendo así ideales para responder a necesidades de puntas de potencia o a breves interrupciones del suministro.

Volantes de inercia

Consiste en un disco metálico que comienza a girar cuando se le aplica un par motor para, a continuación, intentar frenar el volante con un par resistente conservando la energía eléctrica en forma cinética.

Baterías

Almacenan energía en compuestos químicos capaces de generar carga eléctrica. Existen multitud de tipos, como las pilas de plomo-ácido, las de ion de litio o las de níquel-cadmio. Las principales ventajas de las baterías son su rapidez de respuesta, su facilidad de instalación y escalabilidad y, finalmente, los múltiples beneficios que pueden aportar a activos renovables a los que vayan asociadas.

Pilas de combustible de hidrógeno

Es un tipo de almacenamiento químico continuo. Se diferencia de las baterías en que el hidrógeno abastece permanentemente la pila desde el exterior permitiendo su uso constante. Existen otros tipos de pilas de combustible, pero el hidrógeno es el combustible más utilizado.

Baterías de litio: el futuro

La batería de ion de litio es actualmente una de las tecnologías de almacenamiento más prometedoras. Su alta eficiencia, bajo peso y gran capacidad la convierten en una de las favoritas para aplicaciones tanto de energías renovables como en vehículos eléctricos. Sin embargo, siguen siendo muy caras.

Esta situación, sin embargo, parece estar cambiando, apunta Iberdrola. La eléctrica cita un reciente estudio de BloombergNEF, según el cual el coste de las baterías de ion de litio se reducirá notablemente en los próximos años. En concreto, pronostica una reducción a la mitad de los costes de las baterías de ion de litio por kW/h para 2030, a medida que la demanda despega en dos mercados diferentes: almacenamiento estacionario y vehículos eléctricos.

España aprobó su Estrategia de Almacenamiento Energético en 2022. El plan buscaba avanzar en la transición energética y reducir la dependencia de los combustibles fósiles, promoviendo un uso más eficiente de las energías renovables. La estrategia prevé que para 2030 se disponga de una capacidad de almacenamiento de 20 GW, que deben ser 30 GW en 2050.

California, un caso de éxito

Como España, California, en EEUU, tiene muchas horas de sol, pero a diferencia de nuestro país, allí sí se ha gastado mucho dinero en desarrollar el almacenamiemnto de la energía generada por las renovables. En los últimos cinco años, ese estado ha multiplicado por más de 15 su capacidad de almacenamiento en baterías, frente a los 770 MW de 2019, según presumía el gobernador Gavin Newsom (demócrata) el pasado octubre.

Allí, la capacidad de almacenamiento en baterías se ha expandido rápidamente, aumentando en 3.012 megavatios (MW) en solo seis meses hasta alcanzar un total de 13.391 MW. Este crecimiento marca un aumento del 30% desde abril de 2024.

El aumento de la energía solar y su almacenamiento ha reducido significativamente la dependencia de los combustibles fósiles de California, según un informe de Noticias sobre almacenamiento de energía. Por ejemplo, la electricidad generada con carbón pasó de 303 gigavatios-hora (GWh) en 2021 a 257 GWh en 2023mientras que la producción de gas natural pasó de 97.431 GWh a 94.192 GWh.

Como destaca el Centro para la Sostenibilidad y la Excelencia (CSE), la transición energética y el buen almacenamiento desarrollado por California no sólo reduce sus emisiones, sino que también garantiza una combinación energética más sostenible.