ALMACENAMIENTO ENERGÉTICO

Almacenamiento energético

1.- INTRODUCCIÓN

El objetivo de la Unión Europea para el año 2050 es conseguir la neutralidad climática y para lograrlo es necesario aumentar el almacenamiento energético existente en la actualidad. Es por ello que para llevar a cabo La Estrategia de Descarbonización a Largo Plazo (ELP), en el PNIEC 2021-2030 y en la Estrategia de Almacenamiento Energético se calcula que va a ser necesario aumentar en más de tres veces la capacidad de almacenamiento actual.

Se debe tener en cuenta que, en un contexto de transición energética, el almacenamiento es uno de los retos más relevantes para conseguir la plena descarbonización del sistema energético y una efectiva integración de las tecnologías renovables. El sistema energético actual centralizado y basado en centrales gestionables, será reemplazado por un sistema descentralizado y flexible que permitirá integrar adecuadamente la provisión de energía a través de energías renovables. El Plan de Recuperación Transformación y Resiliencia dedica un componente específico, el 8, a las inversiones en almacenamiento, digitalización y flexibilidad del sistema eléctrico.

2.- ¿POR QUÉ ES NECESARIO ALMACENAR ENERGÍA?

La necesidad de promover una mayor capacidad de almacenamiento se encuentra relacionada con el aumento previsto en el PNIEC 2021-2030 de la participación de la generación solar y eólica en el mix eléctrico.

Para proveer las crecientes necesidades de flexibilidad del sistema energético, va a ser necesario disponer de soluciones de almacenamiento energético, con distintas tecnologías y prestaciones, además de diversas ubicaciones en el sistema energético. 

El almacenamiento de energía aporta más flexibilidad y equilibrio a la red, proporcionando soporte a las altas tasas  esperadas de generación renovable en 2030 (hasta el 74% del total del mix eléctrico). A nivel local, mejora la gestión de las redes de distribución, reduciendo costes y mejorando la eficiencia. Atendiendo a las señales de precio, puede así mismo contribuir a aplanar las curvas de demanda. De esta forma, acelera la introducción de las energías renovables en el mercado y la descarbonización de la red eléctrica, garantizando una mayor seguridad de suministro.

3.- ¿QUÉ ES EL ALMACENAMIENTO ENERGÉTICO?

De manera general, el almacenamiento energético es el conjunto de tecnologías que permiten transformar y conservar la energía para su uso posterior. Estas tecnologías pueden clasificarse en función del tipo de energía que se esté almacenando: mecánica, química, eléctrica, térmica y electroquímica. Cada una de las tipologías de almacenamiento tiene aplicaciones diferentes en función de su capacidad energética, del tiempo que puede estar suministrando electricidad y de cuánto tarda en dar respuesta a la demanda.

Por lo tanto, el amplio abanico de tecnologías de almacenamiento existente puede contribuir de manera combinada a aportar la flexibilidad necesaria para la paulatina descarbonización del sistema eléctrico, logrando la neutralidad climática. Actualmente la participación del almacenamiento en los mercados de energía se encuentra reducida al almacenamiento hidroeléctrico por bombeo y al almacenamiento térmico asociado a las plantas de energía solar termoeléctrica.

A continuación se esbozan los principales ejemplos de las tipologías actuales para almacenar energía, teniendo en cuenta la el tipo de energía utilizado para dicho almacenamiento. 

3.1.- Almacenamiento mecánico

Dentro de las tecnologías para almacenar energía la más extendida a lo largo de la historia ha sido la central hidráulica de bombeo. Estas plantas almacenan energía gracias al salto de altura, elevando el agua de un depósito inferior a uno de mayor altura, para posteriormente aprovechar ese desnivel produciendo electricidad a través de las turbinas. Este tipo de tecnología representa casi la totalidad de la capacidad actual de almacenamiento a nivel mundial y más del 90% a nivel europeo.

3.2.- Almacenamiento químico

El almacenamiento quimico se basa en transformar la energía eléctrica en energía de enlaces químicos.  Dentro de esta tipología encontramos el hidrógeno verde que se produce a partir de la electricidad generada por energías renovables como los parques eólicos o las placas fotovoltáicas.  Cabe destacar que el hidrógeno no es una fuente de energía primaria, sino que es un vector energético, es decir un producto que requiere de una aportación de energía para ser obtenido y que es capaz de almacenar energía en sus enlaces, para que luego pueda ser liberada cuando se necesite.

Dentro de la estrategia de almacenamiento para corto y largo plazo encontramos la utilización del hidrógeno renovable como vector energético, pudiéndose almacenar por periodos cortos en depósitos y para largos periodos en almacenes geológicos naturales. En este aspecto, el hidrógeno de origen renovable se encuentra posicionado como solución para aprovechar la energía renovable excedentaria generada en las horas de menor consumo eléctrico al permitir la gestionabilidad y la continuidad en el suministro renovable mediante su almacenamiento. En un primer término, la Hoja de Ruta del Hidrógeno: una apuesta por el hidrógeno renovable, prioriza la producción de hidrógeno renovable para su uso en aplicaciones industriales (sustituyendo hidrógeno fósil, actualmente obtenido a partir del reforming de gas natural) y movilidad pesada.

3.3.- Almacenamiento eléctrico

Dentro de la estrategia de almacenamiento para corto y largo plazo encontramos la utilización del hidrógeno renovable como vector energético, pudiéndose almacenar por periodos cortos en depósitos y para largos periodos en almacenes geológicos naturales. En este aspecto, el hidrógeno de origen renovable se encuentra posicionado como solución para aprovechar la energía renovable excedentaria generada en las horas de menor consumo eléctrico al permitir la gestionabilidad y la continuidad en el suministro renovable mediante su almacenamiento. En un primer término, la Hoja de Ruta del Hidrógeno: una apuesta por el hidrógeno renovable, prioriza la producción de hidrógeno renovable para su uso en aplicaciones industriales (sustituyendo hidrógeno fósil, actualmente obtenido a partir del reforming de gas natural) y movilidad pesada.

3.4.- Almacenamiento térmico

Esta tipología se considera clave dentro del nuevo sistema energético dado que es capaz de aprovechar los vertidos de energía eléctrica para producir frío o calor para su uso posterior y además se puede usar de manera híbrida con otras tecnologías energéticas, ofreciendo gran variedad de posibilidades.

Dentro del almacenamiento térmico encontramos diferentes tecnologías que se encuentran actualmente desarrolladas, como son los termos usados para el agua caliente sanitaria (ACS) a baja temperatura o para altas temperaturas las sales fundidas, que son compatibles con los ciclos de vapor para producir electricidad.

3.5.- Almacenamiento electroquímico

Los sistemas de almacenamiento electroquímico convierten la energía eléctrica en energía química para ser almacenada.  Los sistemas más utilizados son las baterías y los condensadores electroquímicos. 

En cuanto a las baterías, usadas tanto dentro de la movilidad eléctrica como en usos asociados a la generación renovable o la demanda, definir que son un sistema de almacenamiento maduro y muy útil para realizar cargas y descargas de manera frecuente, existiendo una gran variedad de tipologías y prestaciones.

Dentro de la Estrategia europea a favor de la movilidad de bajas emisiones, se recalca la necesidad de descarbonizar el sector transporte, especialmente en zonas urbanas y se destaca la importancia que puede desempeñar la electromovilidad como un elemento clave en la transición energética.

Es por ello que dentro de los objetivos a corto y medio plazo para este tipo de almacenamiento se encuentra la reducción de los costes junto con el aumento de la vida útil, así como favorecer la reutilización y reciclaje de los componentes.

A fin de facilitar el despliegue del almacenamiento detrás del contador, IDAE publicó en junio 202 el Real Decreto 477/2021, de 29 de junio, por el que se aprueba la concesión directa a las comunidades autónomas y a las ciudades de Ceuta y Melilla de ayudas para la ejecución de diversos programas de incentivos ligados al autoconsumo y al almacenamiento, con fuentes de energía renovable, así como a la implantación de sistemas térmicos renovables en el sector residencial, en el marco del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia.

Así mismo, dado el papel relevante que puede jugar en combinación con el autoconsumo, y para el desarrollo de nuevas figuras como los agregadores independientes, IDAE ha publicado también un estudio analizando el estado actual del almacenamiento detrás del contador en España, estudio que puede consultarse en la página web de IDAE: https://www.idae.es/publicaciones/analisis-del-estado-actual-del-almacenamiento-detras-del-contador-en-espana

4.- RETOS DEL ALMACENAMIENTO

Las barreras más importantes para el desarrollo del almacenamiento son regulatorios y de mercado (se están habilitando aun las condiciones para que el almacenamiento pueda participar plenamente en los distintos mercados eléctricos) y económicos y relativos al modelo de negocio de algunas de las tecnologías, como las baterías.

Las ayudas anteriormente mencionadas contribuyen a cubrir el funding gap actualmente existente, para así conseguir una mayor flexibilidad en el corto plazo del sistema eléctrico y generar una riqueza económica y medioambiental que superará las diferencias de rentabilidad actuales. 

Last modified: Wednesday, 24 November 2021, 2:30 PM