El reto de guardar el aire y el sol

La electricidad tiene una característica que la hace especial: no puede almacenarse a gran escala. O se consume, o se pierde. Esta particularidad ha determinado la dependencia de la sociedad moderna de los combustibles fósiles, por su alta disponibilidad. Las energías renovables, en especial la eólica y la solar, no pueden competir con el petróleo en este terreno. Dependen de los caprichos del tiempo; los molinos se paran en días apacibles, y las centrales solares se apagan por la noche. Sin embargo, la tecnología está permitiendo diseñar sistemas de almacenamiento hasta el punto de que hay quienes, incluso, ya imaginan un parque de millones de coches eléctricos convertidos en una gigantesca batería de energía distribuida.

El 21% de la demanda eléctrica del año pasado fue cubierta por las renovables (cifra que sube hasta el 35% si se añade la energía aportada por las hidroeléctricas), según datos de Red Eléctrica de España (REE). El porcentaje podría haber sido mayor si los parques eólicos no se hubieran desconectado con frecuencia para evitar sobrecargas en la red. Tal como está diseñado el sistema eléctrico, la rigidez es la norma. Hay centrales de ciclo combinado (que usan gas licuado) que pueden pararse. Pero desconectar una nuclear (que aportan otro 20%) no es fácil. Si se quiere ir hacia un modelo más elástico, donde se pueda atender los picos de demanda de energía, pero también gestionar bien los valles sin desperdiciar un kilovatio, el porcentaje que aportan las renovables tiene que crecer. Y, para hacerlo, hay que aprender a guardar lo que generan de más.

Los expertos creen que hay que apostar por combinar varias energías

"El problema es que no hemos sabido hacerlo hasta ahora", explica Enrique Soria, director del Departamento de Energías Renovables del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (Ciemat). "Los métodos que conocemos, como las baterías, dan poca potencia, escasa densidad de energía o son muy costosos", añade. "Hay otros modos de guardarla aunque no son en forma de electricidad", explica. Se refiere al modelo más usado hoy para almacenar energía: el del bombeo de agua. Las centrales hidroeléctricas (que aportaron un 14% a la red en 2010, un año de abundantes lluvias) generan electricidad aprovechando el salto del agua para mover las turbinas. De lo que se trata ahora es de volver a subir ese agua al pantano superior con la electricidad sobrante. "Ya hay centrales reversibles desde los años setenta", aclara Soria. La potencia en 2010 disponible con este sistema es de 3.000 MW. Ahora, el objetivo es, según especifica el Plan de Acción Nacional de Energías Renovables de España (PANER) 2011-2020, que las centrales hidráulicas tengan sistemas de bombeo entre embalses existentes hasta llegar a los 6.000 MW.

El bombeo de agua arriba también puede servir para almacenar el sobrante de los molinos de viento. En la isla canaria de El Hierro se está construyendo una central hidroeólica, formada por un parque eólico y dos embalses. Con un desnivel medio de 300 metros en la isla, la electricidad sobrante generada por los molinos se aprovechará para llevar agua desde el embalse inferior al superior. Cuando no haya viento, se liberará el agua. Cuando esté a pleno rendimiento la central, que ha supuesto una inversión de 64 millones de euros, generará 10 MW/h.

El 21% de la demanda eléctrica en 2010 fue cubierta por las renovables

Como demuestran estas hidroeólicas, la hibridación es una de las bazas ganadoras para las renovables en el futuro. Dada su naturaleza intermitente, se pueden combinar dos fuentes de generación para tirar de una cuando la otra falla. El problema de la eólica, la más importante del grupo, es que los grandes parques actuales están en tierra y no todos tienen cerca agua a su disposición. Una de las alternativas que ya se ensaya en países como Alemania y EEUU es la de comprimir aire y encerrarlo bajo tierra, en cuevas naturales. En caso necesario, el aire se libera y activa las turbinas.

La solar, infrautilizada

En España, la opción evidente sería combinar molinos y paneles solares, como ya ocurre en el parque de El Marquesado (Granada), uno de los mayores del mundo. Sin embargo, el sistema en el que más se está trabajando para aprovechar el calor excedente de las plantas termosolares es usar sal. La solar es una de las energías más infrautilizadas. El sol sale cuando sale, y nada impide que unos nubarrones lo tapen. Esto hace que las turbinas movidas por el vapor de agua generado por el calor sufran mucho. Tampoco el sistema de distribución eléctrico se puede fiar de su inestabilidad. Pero la empresa Sener ha encontrado la forma de lidiar con estos problemas. En Gemasolar, una central termosolar ubicada en Fuentes de Andalucía (Sevilla) que entrará en servicio comercial en los próximos meses, 2.650 paneles concentran toda la luz que reciben en lo más alto de una torre por donde pasa un fluido de sales de nitrato calentándolas hasta los 565º C. La sal fundida presta parte de su calor al agua que, convertida en vapor, mueve las turbinas. Pero las sales conservan buena parte de su alta temperatura en un tanque. De esta manera, al caer la noche, pueden seguir hirviendo agua. Según un portavoz de la empresa, la potencia así obtenida es de 17 MW durante 15 horas, capaz de dar 110 GW/h al año, lo suficiente para alumbrar los hogares de una ciudad media.

Greenpeace asegura que ya "no existen barreras técnicas"

Las baterías son también la clave para introducir a los coches en la ecuación. Una empresa tecnológica como IBM se ha empeñado en solucionar el problema de la escasa autonomía del vehículo eléctrico, y su proyecto Battery 500 busca diseñar una batería que alimente un coche durante 800 kilómetros. Si lo consigue, habrá dado un gran paso para jubilar el petróleo y permitirán convertir los coches en elementos activos en la red. Dejarán de ser meros depredadores de energía para, en los momentos de reposo, aportar al suministro eléctrico. "Podría llegar el día en que, con cinco millones de coches eléctricos, tuviéramos una central eléctrica rodante", opina el vicepresidente y director del sector Energía de IBM Europa, Ricardo Klatovsky.

Para conseguirlo, los expertos creen que habrá que dar ya los pasos hacia las redes eléctricas inteligentes o smart grids. Como explica el profesor de la Universidad de Zaragoza y miembro de la Fundación CIRCE, Miguel García-Gracia, "tendremos que convertir la red eléctrica actual, que básicamente es como un cable que alimenta demanda eléctrica y la cobra, en una red algo más inteligente y eficiente, donde, cuando sea preciso, se solicita energía al mismo cliente y se paga de una forma u otra".

Los críticos siguen diciendo que estas tecnologías apenas han pasado de la fase de experimentación. "6.000 MW en centrales de bombeo ya es gran escala", replica Soria. "¿Y acaso no es gran escala hacer que las solares tengan hasta 15 horas de almacenamiento?", añade. El problema es de falta de voluntad política. Al menos eso es lo que sostiene el responsable de la Campaña de Energía de Greenpeace, José Luis García. "No hay barreras técnicas", añade. Para él, el mercado eléctrico está trucado. "El carbón, la nuclear, el gas cuentan con subvenciones escondidas, por no mencionar la gestión de los residuos. Las únicas transparentes, tanto que salen en el BOE, son las renovables".