Almacenar hidrógeno, la solución perfecta para acabar con el efecto de canibalización de las renovables

Una nueva investigación realizada por la Universidad de Stanford y la Universidad Técnica de Munich, 'Economics of converting renewable power to hydrogen', sugiere que el exceso de energía renovable puede hacer que el hidrógeno sea rentable. Actualmente, el hidrógeno se utiliza para hacer fertilizantes, productos farmacéuticos y una gran cantidad de otros productos pero también puede servir como medio para almacenar electricidad limpia hasta que se necesite y que salgan los números en la inversión.

¿Pero cuán lucrativo sería ese negocio? La respuesta es 'depende'. Ya se sabe que la energía de los paneles solares y las turbinas eólicas trastorna las redes tradicionales por su intermitencia. La luz solar y el viento son variables, lo que significa que el suministro de electricidad puede variar significativamente en el transcurso de un día, una semana, un mes o un año. Incluso con el aumento de la potencia renovable, en ocasiones puede ser demasiado y haya que derrocharla. Por ejemplo, Escocia ahora genera el doble de electricidad de los aerogeneradores de lo que necesita, según Science Alert, pero en ocasiones no se genera lo suficiente para satisfacer la demanda.

El estudio, publicado en la revista Nature Energy, presentó un análisis complejo de dos productos básicos, la electricidad y el hidrógeno, cuyos precios aumentan y disminuyen significativamente en períodos cortos de tiempo. La pregunta que se hicieron es si construir una instalación de producción de hidrógeno alimentada por electricidad sería una buena inversión comercial.

"Desde el punto de vista de los inversores, no es útil si su sistema genera energía en momentos en que los precios son bajos", ha explicado Stefan Reichelstein de Stanford, "deseamos encontrar un uso diferente para esa energía y así evitar venderla a precios bajos. Es por eso que muchas personas piensan que el hidrógeno puede desempeñar un papel importante en una economía energética descarbonizada. Además ya no se dependería del gas natural que emite dióxido de carbono y le da a las renovables un aumento de ingresos al no tener que vender energía a precios desfavorables".

Actualmente cuando se genera hidrógeno se hace mediante gas natural, y no por su uso en la red eléctrica, es decir, que la gran mayoría del hidrógeno comercial actual proviene de este combustible fósil, lo que genera una gran cantidad de emisiones de gases de efecto invernadero.

El estudio ha recopilado datos sobre los costes de equipos y los precios de hidrógeno en el mercado, y después los ha comparado con los precios de electricidad mayoristas hora por hora y datos de generación de energía eólica durante un año completo en EEUU y Alemania. Después de analizar todos los números, encontraron que los sistemas híbridos son rentables incluso si el hidrógeno se vende por al menos 3,10 euros por kilo.

Los pequeños consumidores de hidrógeno generalmente pagan alrededor de 3,50 euros por kilo a día de hoy, pero los grandes pagan cerca de 2,66 euros por kilo. Esto hace que la idea sea bastante arriesgada, dicen los investigadores, excepto por una razón: los precios de los electrolizadores están cayendo constantemente en los últimos años, de la misma forma en que los precios de las instalaciones solares y eólicas han disminuido drásticamente en los últimos 10 años. Es probable que sigan cayendo a medida que los electrolizadores se generalizan.

"Los costes de los electrolizadores están disminuyendo de la misma manera que hemos visto para la generación de energía renovable", ha puntualizado Reichelstein, "si continúa así la tendencia, los sistemas híbridos avanzarán significativamente y beneficiaría tanto al negocio renovable como al hidrógeno verde".

Mark Z. Jacobson, un destacado profesor del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de Stanford, señaló a la revista CleanTechnica que estaba de acuerdo con la conclusión del estudio de que se usara el exceso de eólica y solar para producir hidrógeno y que se almacenara para su uso posterior. En su opinión, así se ayudaría a mantener los costes bajos y se estabilizaría la red. El profesor Jacobson y sus colegas llegaron a una conclusión similar en un documento presentado en 2015 titulado 'Low-cost solution to the grid reliability problem with 100% penetration of intermittent wind, water, and solar for all purposes'.

Una empresa en Australia Occidental ha anunciado que prepara un proyecto para crear la instalación híbrida de eólica y solar más grande del mundo y luego usará la electricidad para producir hidrógeno y así poder exportarla a sus vecinos asiáticos. El hidrógeno es el elemento más reactivo de la tabla periódica y también es altamente explosivo en ciertas circunstancias, pero si se puede hacer de manera segura sin usar gas natural, tiene el potencial de hacer una importante contribución a la descarbonización del medio ambiente.

El éxito de la propuesta depende, entonces, de que los electrolizadores sigan bajando de precio porque de esa manera podrían hacer que el hidrógeno sea abundante, asequible y comercialmente rentable. Una vez que eso ocurra, las preocupaciones sobre la producción de demasiada energía renovable será una cosa del pasado y el hidrógeno ocupará el puesto que le corresponde en el sector energético de todo el mundo.

El PNIEC español incluye el uso del hidrógeno

El borrador del Plan Nacional Integrado de Energía y Clima 2021-2030 (PNIEC) presentado en febrero pasado ya destacaba el hidrógeno como una de las alternativas más interesantes en el proceso de transición energética del país, como tecnología de respaldo ante el aumento de capacidad de renovables en el sistema y como medida para reducir las emisiones de CO2. Sin embargo, no define hasta qué punto debe ser coprotagonista en esa transición.

Según la Asociación Española del Hidrógeno (AeH2) la implementación de esta tecnología en España conseguiría evitar la emisión de 15,12 millones de toneladas de CO2 al año de cara a 2030 y ayudaría a crear 227.000 puestos de trabajo generando un mercado nacional de 1.300 millones de euros anuales.