La energía no se crea ni se destruye, se transforma… Esta frase resume el principio de conservación de la energía y seguro que la has escuchado más de una vez.
Cuando hablamos de generación de energía eléctrica y de energías renovables, casi siempre surge la pregunta de: ¿por qué no almacenamos la energía no utilizada para utilizarla más tarde?
Bien, es una buena pregunta, pero no siempre es posible. O no exactamente. Fuentes de energía como los combustibles fósiles y el gas sí pueden almacenarse al ser elementos físicos. Pero la energía eléctrica no puede almacenarse como tal.
En este artículo hablaremos de la evolución del almacenamiento energético en la actualidad, proyectos en marcha para acelerar estas tecnologías y cómo pueden ser útiles para las infraestructuras críticas de un estado.
Tecnología de Almacenamiento Energético
El almacenamiento de energía es clave para garantizar la seguridad y estabilidad de suministro. En la actualidad, el almacenamiento es el principal reto de las energías renovables. Esto es así porque estas dependen de factores climatológicos externos que no pueden controlarse. Por eso, cuando las energías renovables generan excedentes de energía, poder almacenar ese extra y utilizarlo en momentos de baja producción o de noche sería un paso más en el aprovechamiento y la eficiencia energética.
El objetivo es poder guardar esta energía ya generada y utilizarla en momentos de menor generación.
En este contexto, existen algunas tecnologías pero el coste es alto, o las de coste más bajo no pueden almacenar grandes cantidades. Existen a gran escala (en GW o MW), como las centrales hidroeléctricas de bombeo, el almacenamiento térmico o el aire comprimido. Las centrales hidroeléctricas de bombeo son la más extendida de estas opciones de almacenamiento, conocidas ampliamente en muchos países, entre ellos España.
En este artículo nos centramos en dos de ellas, de las que están dando más que hablar: las baterías de almacenamiento y el hidrógeno.
- Baterías. El más conocido de los sistemas de almacenamiento, basados en compuestos químicos. Las de litio son las más conocidas, ya que este material tiene grandes capacidades de almacenamiento, aunque no las únicas. A nivel de usuario están muy extendidas, todos conocemos las baterías como pilas o “power banks” portables, o las mismas baterías de los dispositivos que duran una determinada cantidad de tiempo. A esta escala, normalmente se habla de kW. También existen a mayor escala, pero aún deben evolucionar para poder ser utilizadas para grandes cargas energéticas. Su desarrollo, entre otras áreas también para el vehículo eléctrico, ha hecho que los precios desciendan rápidamente, pero se sigue investigando cómo hacerlas más duraderas y de menor tamaño, entre otras cosas. Proyectos de desarrollo existentes incluyen el proyecto Almacena de Red Eléctrica, o las pruebas de Iberdrola en Murcia. También las plantas de baterías destinadas a vehículos eléctricos, con varios proyectos en España y en Europa.
- Hidrógeno. El hidrógeno no es una tecnología de almacenamiento en sí, pero es una energía fácilmente almacenable. Ya es ampliamente utilizado en industria y transporte cuando es generado a partir de combustibles fósiles, el llamado hidrógeno gris. En las últimas décadas han aparecido otras técnicas para generar hidrógeno, cada una identificada con un color según su origen y sus emisiones. El hidrógeno azul se desarrolló como una modalidad menos contaminante ya que incluye procesos para capturar las emisiones. Y el hidrógeno verde, procedente de fuentes renovables que no generan CO2 a través de electrólisis, avanza rápidamente. Aunque se ha reconocido que es una opción hacia la descarbonización y reducción de emisiones, su alto coste actúa como barrera para su utilización.
En España hay grandes proyectos en marcha, llamados valles o clusters de hidrógeno para generar a gran escala. Existen en el País Vasco, en Catalunya, Aragón o Castilla la Mancha. Estos proyectos incluyen instalaciones energéticas previas, gran industria y la participación de Universidades, gobiernos locales y autonómicos y grupos energéticos como Enagas o Repsol.
Para acelerar el desarrollo de estas tecnologías en mayor escala, existen ayudas y proyectos de investigación. Por ejemplo, como parte de los fondos NextGeneration desarrollados en España a través del PERTE. Y parece que seguirán desarrollándose como parte de los esfuerzos de transición energética y consolidación de energías renovables.
Qué son las Infraestructuras Críticas
¿Qué es eso de las infraestructuras críticas? Son las estructuras necesarias para que un estado pueda estar en funcionamiento garantizando la seguridad y bienestar de sus ciudadanos. Incluyen la salud, el agua, las infraestructuras nucleares y químicas, alimentación, sistema bancario, las telecomunicaciones, las administraciones públicas…
Se trata de todos esos ámbitos de nuestra vida que damos por garantizados, pero que tienen una compleja gestión por detrás y que requieren de planificación y constante preparación para mantenerse.
Estas infraestructuras requieren de especial atención para garantizar su funcionamiento incluso en momentos fuera de lo común: en un momento de conflicto, de pandemia, terremoto, etc. Su suministro eléctrico, la seguridad de las personas y los datos, por ejemplo, son áreas clave.
¿Sabías que en España existe un centro específico dedicado a las infraestructuras críticas? Se trata del Centro Nacional de Protección de Infraestructuras Críticas o CNPIC, que depende del Ministerio del Interior y está en funcionamiento desde 2007. A nivel europeo, la Directiva 2008/114/CE establece marcos de actuación y cooperación para estas agencias en todos los países de la Unión.
Almacenamiento Energético en Infraestructuras Críticas
En esta fase hacia la digitalización de los servicios y hacia la transición energética, nos preguntamos cómo las infraestructuras críticas se enfocarán también a las energías renovables y cómo el almacenamiento será de importancia.
Aunque se sigan utilizando fuentes de energía fósiles para garantizar el suministro desde diversas fuentes, este sector no puede quedar ajeno a la transición energética y debe estar preparado.
Con gran parte de esos servicios dependiendo de la electricidad, garantizar el suministro energético de los servicios es más que necesario. Así, el desarrollo de baterías de mayor capacidad, que puedan existir directamente en zonas y edificios clave de las ciudades, es un avance hacia el que nos dirigimos.
Ya existen los generadores que sirven como refuerzo, por ejemplo, si hay un corte de luz. Estos generadores son pequeñas plantas eléctricas que generan electricidad a partir de gas o diesel. Suelen encontrarse en los mismos edificios, en zonas protegidas y sin acceso del público general. Con el avance hacia energías más limpias y el abandono de combustibles fósiles, se espera que se vean sustituidas por baterías que puedan almacenar energía generada de manera limpia, por ejemplo de paneles solares.
Pongámonos en situación. Imagina un hospital en un momento de corte energético general, durante una tormenta por ejemplo. Garantizar el suministro de los servicios mínimos es esencial en estas ocasiones, para que las máquinas de control o los quirófanos puedan cubrir los servicios esenciales. Esto puede ser tanto las urgencias como la conservación de medicamentos a bajas temperaturas, o de pruebas analíticas.
En caso de un corte de luz, los generadores se pondrían en marcha automáticamente para garantizar la continuidad del suministro hasta que se restablezca la red principal. Estos generadores existentes ya cubren estas necesidades, pero lo hacen con energías de origen fósil. Por eso, la mejora en las capacidades de baterías de almacenamiento de energía eléctrica podría suponer un cambio en estas circunstancias. Pero hasta que las baterías no sean fiables y de alta capacidad, estos sectores seguirán confiando en sus generadores actuales.
Como ves, la evolución del almacenamiento se espera desde muchos sectores. Ponemos el ejemplo de la sanidad por ser más visual, pero puedes aplicarlo a otras áreas de actividad. Las infraestructuras críticas tienen como objetivo mantener su funcionamiento normal antes que la eficiencia energética, pero esto no significa que la dejen de lado. Como todos los sectores de actividad, tienen su papel para lograr el Cero Neto de aquí a 2050.
Para monitorizar toda esta energía, ver que los equipos funcionan, y que el consumo energético es correcto, la Plataforma Dexma sirve como punto común en el que centralizar toda esta información. Si te encargas del mantenimiento de estas infraestructuras críticas y quieres saber más sobre la solución de gestión energética Dexma, no dudes en contactarnos.
