Las centrales hidroeléctricas, que convierten la energía hidráulica en electricidad, son una de las principales fuentes de energía renovable. Existen varios tipos de centrales hidroeléctricas: de pasada, de embalse, de almacenamiento o de bombeo. El principio de funcionamiento es similar para todas ellas: el agua fluye a través de una turbina para generar electricidad. Sin embargo, a diferencia de las centrales de pasada o de embalse, las centrales de almacenamiento permiten almacenar y programar la producción hidroeléctrica, además de desempeñar un papel crucial en la estabilización de la red eléctrica. Centrales de almacenamiento o de bombeo Las centrales hidroeléctricas de almacenamiento, también llamadas centrales de bombeo, son centrales que producen electricidad almacenando agua en un embalse superior, para luego soltarla, hacerla correr a través de turbinas y, de esta manera, generar electricidad. Su nombre deriva del sistema de bombeo que les permite almacenar la energía potencial gravitacional del agua, para luego bombearla de la cuenca inferior a la superior durante los periodos de baja demanda energética. Cómo funciona el bombeo hidroeléctrico Durante las horas de baja demanda de energía, el agua del embalse inferior se bombea al embalse superior, preparando el sistema para generar energía durante los picos de demanda. En esta fase, el alternador actúa como motor síncrono y la turbina como bomba, volviendo a subir el agua. Durante los periodos de alta demanda de electricidad, el agua de la cuenca superior se devuelve a la cuenca inferior. En la transición, el agua pasa por una turbina, convirtiendo la energía mecánica en energía eléctrica. Por lo general, estas centrales utilizan turbinas y generadores reversibles, que pueden funcionar como bombas (para trasladar el agua a la cuenca superior) o como generadores (para producir electricidad). Ventajas de las centrales de almacenamiento Las centrales de almacenamiento ofrecen numerosas ventajas, entre ellas: Alta eficiencia energética; Capacidad de almacenamiento; Flexibilidad y estabilización de la red; Reducción de las emisiones de CO₂; Resistencia energética. Alta eficiencia energética Debido a que el agua se reutiliza en un ciclo continuo, la eficiencia de una central de almacenamiento ronda el 70 %-80 %. Esto significa que por cada 10 kWh consumidos para el bombeo, se generan aproximadamente 7-8 kWh durante la fase de producción. Además, estas centrales pueden estar en funcionamiento en cuestión de minutos, proporcionando energía de reserva de forma extremadamente eficiente, equilibrando las fluctuaciones de la producción procedente de fuentes intermitentes y mejorando la fiabilidad de la red. Capacidad de almacenamiento Una de las principales ventajas en el contexto de las energías renovables es la capacidad de almacenamiento de agua. Invertir el flujo y almacenar el agua en un depósito superior representa un verdadero sistema de almacenamiento, listo para ser utilizado cuando sea necesario. Los sistemas de almacenamiento por bombeo son la forma más extendida de almacenamiento de energía en la red eléctrica, especialmente útiles para optimizar la producción a partir de fuentes renovables no programables. Flexibilidad y estabilización de la red Las centrales hidroeléctricas de almacenamiento contribuyen a estabilizar la red eléctrica, equilibrando la oferta y la demanda, almacenando agua y liberándola durante los picos de consumo. Gracias a su reactividad, mejoran considerablemente la flexibilidad de la red. Reducción de las emisiones de CO₂. Al optimizar el uso de los recursos energéticos, reducir la dependencia de los combustibles fósiles y maximizar la generación a partir de fuentes renovables, las centrales de almacenamiento contribuyen a reducir las emisiones de CO₂. Resiliencia energética En caso de apagón, una central de almacenamiento puede reactivar la red eléctrica aprovechando la energía producida por el remolino de agua de «emergencia», que se mantiene en el embalse superior con este mismo fin. Tipos de instalaciones Las centrales hidroeléctricas de almacenamiento o de bombeo se dividen en dos categorías. Bombeo puro (o en circuito cerrado): este tipo de central no recibe flujos naturales significativos a la cuenca alta, aportando menos del 5 % del volumen de agua turbinado anualmente. Bombeo mixto (o de circuito abierto): en este caso, la cuenca superior se alimenta parcialmente de aportaciones naturales, con una contribución superior al 5 % del volumen de agua turbinado anualmente. El bombeo en estas centrales se denomina «bombeo voluntario». Aplicaciones y escenario en Italia A escala internacional, la mayor central hidroeléctrica de almacenamiento es la de Fengning (China), con una potencia de 3,6 GW y una capacidad de almacenamiento de 40 GWh, superando a la central del condado de Bath (Virginia, EE. UU.), que tiene 3 GW de potencia y 24 GWh de capacidad. Según los últimos datos de Terna (2023), en Italia hay 22 centrales de almacenamiento, 14 de ellas en el Norte, con una capacidad máxima de absorción de unos 6,5 GW y 7,6 GW en producción, y una capacidad total de almacenamiento de 53 GWh. El 84 % de la capacidad de almacenamiento se concentra en las centrales más grandes, 3 de las cuales están en el Norte (Edolo, Entracque y San Fiorano) y 2 en el Sur (Presenzano y Anapo). El rol de las centrales de almacenamiento en el futuro de la energía Las centrales eléctricas de almacenamiento desempeñan un papel clave en el futuro de la energía, contribuyendo a la estabilización de la red, al almacenamiento de energías renovables y a la reducción de la dependencia de los combustibles fósiles. Junto con los sistemas BESS, el almacenamiento de energía renovable en centrales de acumulación por bombeo será un aliado estratégico para un sistema energético resiliente, seguro y sostenible.
