Las energías renovables han experimentado un crecimiento exponencial en los últimos años. A pesar de su éxito en la generación de electricidad, uno de los principales desafíos con los que todavía se enfrentan es su integración en la red eléctrica. Esto se debe, en gran medida, a la intermitencia de las fuentes renovables como la energía eólica y solar, y su limitada capacidad de almacenamiento. El futuro de las energías renovables pasa por superar estos obstáculos y desarrollar mecanismos eficientes y asequibles para almacenar la electricidad generada.
El éxito de las renovables y su rol en la descarbonización
Las energías renovables no solo se limitan a la producción de electricidad. También desempeñan un papel vital en la generación de calor y combustibles, ofreciendo una alternativa viable a los combustibles fósiles y mitigando los efectos negativos del cambio climático. La energía solar y eólica, en particular, han demostrado ser capaces de competir en términos de costes con las fuentes convencionales de energía en muchos mercados.
De hecho, el 77% de las nuevas instalaciones energéticas a nivel mundial en 2015 fueron renovables, con la energía eólica y solar a la cabeza. Esto ha sido posible gracias a las mejoras tecnológicas que han reducido drásticamente el coste de generación de electricidad a partir de estas fuentes. Por ejemplo, el coste de generar electricidad a partir de la energía eólica y solar fotovoltaica es ahora inferior al de muchas fuentes de energía convencionales.
El desafío del almacenamiento de las energías renovables
Aunque el éxito de la energía renovable hasta la fecha es innegable, el verdadero reto sigue estando en encontrar soluciones eficientes para el almacenamiento de la electricidad generada. A diferencia de los combustibles fósiles, que se pueden almacenar y distribuir fácilmente, el almacenamiento de la electricidad renovable es más complicado y hoy en día todavía resulta muy costoso.
Existen diferentes formas de almacenar la energía generada por fuentes renovables. Entre las más comunes se incluyen el almacenamiento mecánico, el almacenamiento térmico y el almacenamiento químico. Cada uno de ellos ofrece ventajas y desventajas dependiendo del tipo de energía renovable que se utilice, y el coste y la eficiencia de cada sistema varían considerablemente.
Soluciones de almacenamiento mecánico
El almacenamiento mecánico suele estar representado por las centrales hidráulicas de bombeo, que son una tecnología fiable y eficiente. Durante los momentos de baja demanda energética, el sistema bombea agua hacia un embalse superior, almacenando energía potencial. Cuando la demanda aumenta, el agua se libera, generando electricidad a través de turbinas. Este tipo de tecnología representa más del 90% de la capacidad de almacenamiento energética de Europa. Proyectos destacados como el Salto de Chira en Gran Canaria están centrados en esta tecnología.
Las ventajas de este sistema son su gran flexibilidad y eficiencia. Sin embargo, requiere grandes inversiones iniciales y su construcción depende de la geografía adecuada, lo que limita su expansión a todas las zonas.
Almacenamiento térmico: la energía solar concentrada
El almacenamiento térmico es clave para aprovechar la energía solar de una manera más eficiente. Este sistema permite almacenar el calor generado mediante la tecnología de concentración solar, donde los rayos del sol se concentran para calentar un fluido, que puede ser agua o sales fundidas. Las sales fundidas destacan en este campo por su capacidad de almacenar calor durante largos periodos de tiempo, liberándolo cuando la demanda lo requiere.
Este sistema se usa especialmente en las centrales de energía solar de concentración (CSP), donde el calor almacenado se emplea para generar vapor y, en última instancia, electricidad. Esta tecnología es crucial para superar la intermitencia de la energía fotovoltaica directa, que solo genera energía durante las horas de sol.
Almacenamiento químico: el gran futuro del hidrógeno
Sin duda, la tecnología del hidrógeno está llamada a jugar un papel central en el futuro de las energías renovables. Este sistema consiste en generar electricidad a partir de fuentes renovables, y luego utilizarla para dividir el agua en oxígeno e hidrógeno mediante un proceso llamado electrólisis. El hidrógeno resultante puede almacenarse y utilizarse posteriormente como combustible o para generar electricidad de nuevo mediante celdas de combustible.
El llamado ‘hidrógeno verde’ es una forma de almacenar energía renovable durante largos periodos de tiempo. Sin embargo, su coste de producción todavía es elevado y se están desarrollando nuevas tecnologías para mejorar la eficiencia y reducir costes.
Las baterías de ion de litio en el almacenamiento electroquímico
En cuanto al almacenamiento electroquímico, la batería de ion de litio es la tecnología más común debido a su amplia aplicación en dispositivos electrónicos, vehículos eléctricos y ahora también en grandes proyectos de energías renovables. Estas baterías permiten almacenar el exceso de energía generado en momentos de baja demanda y liberarla cuando el sistema lo necesite.
El principal reto de las baterías de litio es su alto coste y limitada vida útil, a lo que se suman preocupaciones ambientales derivadas de la extracción de los materiales necesarios para su fabricación, como el litio y el cobalto. Sin embargo, pueden ser una solución efectiva para el almacenamiento a corto plazo de energía renovable.
En resumen, el futuro de las energías renovables dependerá, en gran medida, de la capacidad de resolver los desafíos relacionados con el almacenamiento de energía. Las recientes innovaciones tecnológicas ofrecen soluciones prometedoras, pero todavía queda un largo camino para hacer que estas tecnologías sean accesibles y eficientes. A medida que las renovables continúan su avance, el almacenamiento se convertirá en el pilar que permitirá la plena integración de estas fuentes de energía en el sistema eléctrico global.