Hacia un sistema eléctrico 100% renovable: la era de las megabaterías

El análisis de los sedimentos reveló la presencia de cáscaras de cebada. En principio, nada fuera de lo común. Sin embargo, ese material obtenido del yacimiento de Dhra’ en Jordania en 2009 y la datación de carbono-14 de una viga carbonizada en las ruinas de esa misma estancia habían arrojado una fecha inequívoca: el año 9913 a. C., con un margen de error de 59 años.

La importancia de ese registro era manifiesta: se trataba del primer granero conocido de la humanidad. Mil años antes de la domesticación de los cereales, el ser humano ya había empezado a diseñar estructuras para almacenar su sustento. Ese grano dio paso a las sociedades agrícolas y al comienzo de la historia y las civilizaciones.

Hoy el reto ya no es tanto domesticar la naturaleza como protegerla y avanzar hacia un mundo más sostenible. Sin embargo, sí que guardamos algo en común con esos lejanos antepasados neolíticos: la necesidad de gestionar recursos valiosos para garantizar nuestro futuro como especie. Y uno de los más críticos de nuestra era es la energía renovable.

La transición energética a una economía baja en carbono exige, entre otras grandes revoluciones, implantar un sistema eléctrico prácticamente renovable antes de 2050. Es una condición necesaria –aunque no suficiente– para lograr la neutralidad climática a mitad de siglo y evitar así los efectos más graves del calentamiento global.

Y es ahí donde entra en juego el almacenamiento energético. Un conjunto de tecnologías destinadas a almacenar energía cuando no es necesaria y utilizarla cuando lo requiera el sistema eléctrico para garantizar el suministro y mantener la red en el necesario equilibrio técnico. Es decir, inyectando la misma energía que se consume en cada momento, para mantener a raya parámetros imprescindibles como la tensión y la frecuencia, y evitar apagones u otras incidencias. Aunque no haya suficiente viento o luz solar para responder a la demanda existente en un momento dado.

En ACCIONA hace mucho que trabajamos en la producción de esa energía limpia, pero ahora nos disponemos a cerrar el círculo de la sostenibilidad. En este artículo te hablaremos de una de las herramientas más poderosas para lograrlo y de un proyecto que constituye un verdadero hito a efectos de su implantación.

La era de las megabaterías

Si queremos avanzar hacia una energía 100 % renovable no basta con sustituir centrales de carbón y de gas por parques eólicos y plantas solares. Es preciso adaptar el sistema eléctrico a una presencia masiva de fuentes energéticas limpias y… variables. La generación eólica y solar fotovoltaica está a salvo de conflictos entre países o de crisis de suministro. Solo depende de que sople el viento o salga el sol. Por supuesto, tanto el viento como el sol no ofrecen un suministro constante. De ahí que todas las miradas estén puestas en el almacenamiento de esa energía limpia.

Por suerte, existen diversas tecnologías que permiten conseguirlo. La más extendida hoy día son las centrales hidroeléctricas de bombeo, que consumen electricidad en horas valle para elevar agua a un embalse superior y la liberan para generar cuando se necesita. En este artículo nos centraremos en una tecnología todavía poco desarrollada, pero que va a crecer exponencialmente en los próximos años: la de grandes baterías estacionarias (BESS, Battery Energy Storage System, por su denominación en inglés) conectadas a la red eléctrica, capaces de consumir o de suministrar energía de la misma en función de las necesidades del sistema.

Según las previsiones de S&P Global, la capacidad de almacenamiento en baterías conectadas a la red se incrementará este año un 57 % hasta alcanzar 40 gigavatios (GW) y seguirá creciendo intensamente hasta situarse en unos 70 GW para 2030. La consultora Bloomberg NEF, por su parte, pronostica que, a 2040, las instalaciones de almacenamiento de energía a escala mundial alcanzarán 1.091 GW/2.850 GWh, frente a los 9 GW/17 GWh que había en 2018.

¿Para qué sirven las megabaterías de almacenamiento de energía?

De forma resumida, el almacenamiento de electricidad resulta clave para conseguir la máxima integración de energías renovables variables –como la eólica y la solar– en el sistema, dada su elevada capacidad de absorber rápidamente energía de la red, almacenarla y reinyectarla posteriormente.

Las modernas megabaterías conectadas al sistema eléctrico presentan la ventaja de ofrecer diversos servicios y funcionalidades a la red, lo que favorece la eficiencia de estos sistemas y su sentido económico. A continuación, te detallamos seis funcionalidades básicas con las que favorecen la integración masiva de energías renovables en los sistemas eléctricos [Fuente: Electricity Storage Valuation Framework. IRENA, 2020].  

Además de estas seis funcionalidades que las megabaterías prestan a las redes eléctricas y de las que hablamos a continuación, pueden ser de gran ayuda en otros contextos como áreas sin conexión a la red, entornos insulares o pequeñas redes, permitiendo gestionar el sistema de forma fiable sin recurrir a soluciones fósiles.

La mayor batería de Texas

Una muestra de las perspectivas que ofrece la tecnología de grandes baterías para servicio de la red está en la operación que hemos suscrito recientemente en ACCIONA Energía al adquirir la mayor batería del estado de Texas, así como una cartera de otros seis proyectos en desarrollo que suman 1,23 gigavatios de potencia –el equivalente a la capacidad de una central nuclear de tamaño medio.

El proyecto más desarrollado es el de Cunningham, a 34 kilómetros de Dallas, operativo desde julio de 2023, y que constituye la mayor batería conectada a la red de Texas, con una potencia de 190 MW y una capacidad energética de 380 MWh, instalada sobre una superficie aproximada de seis hectáreas. Se prevé que el resto de proyectos entren en servicio progresivamente durante los próximos tres años, contribuyendo a hacer realidad esas previsiones globales que mencionábamos al comienzo de este artículo.