Almacenamiento de energía hidroeléctrica por bombeo estacional (SPHS), una tecnología ya establecida pero que se utiliza con poca frecuencia, podría ser una solución asequible y sostenible para almacenar energía y agua a escala anual, según una nueva investigación de IIASA publicada en la revista Comunicaciones de la naturaleza . En comparación con otras soluciones de almacenamiento maduras, como el gas natural, el estudio muestra que existe un potencial considerable para que SPHS proporcione costos de almacenamiento de energía altamente competitivos.

"Los sectores energéticos de la mayoría de los países están experimentando una transición hacia fuentes de energía renovables, particularmente la generación eólica y solar, "dice el postdoctorado de IIASA Julian Hunt, el autor principal del estudio. "Estas fuentes son intermitentes y tienen variaciones estacionales, por lo que necesitan alternativas de almacenamiento para garantizar que se pueda satisfacer la demanda en cualquier momento. Se están desarrollando soluciones de almacenamiento de energía a corto plazo con baterías para resolver problemas de intermitencia. sin embargo, la alternativa de almacenamiento de energía a largo plazo que generalmente se considera que resuelve las variaciones estacionales en la generación de electricidad es el hidrógeno, que aún no es económicamente competitivo ".

El almacenamiento de energía hidroeléctrica bombeada estacional significa bombear agua a un depósito de almacenamiento profundo, construido paralelo a un río importante, durante épocas de alto flujo de agua o baja demanda de energía. Cuando el agua escasea o aumenta la demanda de energía, El agua almacenada se libera del depósito para generar electricidad.

El nuevo estudio es el primero en proporcionar un Análisis de alta resolución del potencial y los costos de la tecnología SPHS. En su análisis, los investigadores evaluaron el potencial global teórico para almacenar energía y agua estacionalmente con SPHS, centrándose en las ubicaciones con mayor potencial y menor costo. También analizaron diferentes escenarios donde el almacenamiento de energía y agua con SPHS podría ser una alternativa viable. El estudio incluyó topográficos, datos hidrológicos y de la red fluvial, estimación de costos de infraestructura, y optimización del diseño de proyectos, para identificar sitios candidatos técnicamente viables.

El nuevo estudio muestra que los costos de almacenamiento de agua con plantas SPHS varían de 0.007 a 0.2 US $ / m3, Los costos de almacenamiento de energía a largo plazo varían de 1.8 a 50 US $ / MWh y los costos de almacenamiento de energía a corto plazo varían de 370 a 600 US $ / KW de capacidad instalada de generación de energía. considerando presa, túnel, turbina, generador, excavación, y costos de la tierra. El potencial de almacenamiento de energía mundial estimado por debajo de un costo de 50 $ / MWh es de 17,3 PWh, que es aproximadamente el 79% del consumo mundial de electricidad en 2017.

Los investigadores encontraron que existe un potencial significativo para SPHS en todo el mundo, en particular en la parte baja del Himalaya, Andes, Alpes, Montañas Rocosas, parte norte de Oriente Medio, Tierras Altas de Etiopía, Tierras Altas de Brasil, Centroamérica, Este de Asia, Papúa Nueva Guinea, el Sayan, Cordilleras de Yablonoi y Stanovoy en Rusia, así como en otras ubicaciones con menor potencial.

"Las preocupaciones sobre la intermitencia y la estacionalidad de la energía eólica y solar pueden ser válidas, pero a veces también son exageradas, "dice el investigador de IIASA Edward Byers, un coautor del estudio. "Este estudio demuestra que existe un potencial extremadamente alto para que SPHS se utilice en gran parte del mundo, proporcionando una disponibilidad inmediata, solución asequible y sostenible para apoyar la transición a sistemas de energía sostenible y superar las barreras reales y percibidas a una alta proporción de generación renovable ".

El estudio también aborda algunas de las posibles preocupaciones ambientales relacionadas con la energía hidroeléctrica. Debido a que los reservorios SPHS son profundos y están construidos paralelos a, en lugar de en el curso de un río, los impactos ambientales y del uso de la tierra también pueden ser hasta de 10 a 50 veces más pequeños que las centrales hidroeléctricas tradicionales.

Hunt dice:"Con la necesidad de una transición a un mundo más sostenible con menores emisiones de CO2, Las energías renovables y el almacenamiento de energía jugarán un papel importante en un futuro próximo. Dado el enorme potencial sin explotar y barato de SPHS, pronto jugará un papel importante en el almacenamiento de energía y agua anualmente ".