Los sistemas hidroeléctricos de acumulación por bombeo de circuito cerrado tienen el menor potencial de contribuir al problema del calentamiento global cuando se tienen en cuenta todos los efectos de los materiales y la construcción, según un análisis realizado en el Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL) del Departamento de Energía de EEUU (DOE). Estos sistemas se basan en el flujo de agua entre dos embalses para generar y almacenar energía.
Estos hallazgos, publicados en la revista Environmental Science and Technology, ofrecen una visión desconocida hasta ahora de la comparación entre la energía hidroeléctrica de ciclo cerrado por bombeo -que no está conectada a una masa de agua exterior- y otras tecnologías de almacenamiento a escala de red.
El aumento de la capacidad de almacenamiento de energía puede soportar una mayor cantidad de generación de energía renovable en la red eléctrica. Dado que las fuentes renovables, como la eólica y la solar, no generan electricidad de forma continua, existe el riesgo de que se produzca un exceso de electricidad que no pueda utilizarse. El almacenamiento contribuirá a este exceso de generación de electricidad y proporcionará un amortiguador entre la oferta y la demanda, garantizando que más electricidad renovable llegue a los consumidores.
El documento, titulado "Life Cycle Assessment of Closed-Loop Pumped Storage Hydropower in the United States" (Evaluación del ciclo de vida de la energía hidroeléctrica de ciclo cerrado con almacenamiento por bombeo en Estados Unidos), ha sido redactado por Daniel Inman, Gregory Avery, Rebecca Hanes, Dylan Hettinger y Garvin Heath, todos ellos del Centro de Análisis Estratégico de la Energía del NREL.
"La energía hidroeléctrica de ciclo cerrado con acumulación por bombeo es la que menos gases de efecto invernadero emite", afirmó Inman.
Los investigadores analizaron el potencial de calentamiento global (PCG) de las tecnologías de almacenamiento de energía, que actualmente se erigen como un cuello de botella que inhibe el uso final de la generación de electricidad renovable. El almacenamiento puede ayudar a aumentar la capacidad de la red para dar cabida a energías renovables como la eólica y la solar. La energía hidroeléctrica de almacenamiento por bombeo destaca como una tecnología consolidada, pero se dispone de información limitada sobre las emisiones de gases de efecto invernadero asociadas a su uso. El estudio del NREL ofrece una evaluación del ciclo de vida de las nuevas centrales hidroeléctricas de acumulación por bombeo de ciclo cerrado en Estados Unidos y evalúa su GWP.
La energía hidroeléctrica de bombeo se compara con otras cuatro tecnologías: almacenamiento de energía por aire comprimido (CAES), baterías de iones de litio (LIB), baterías de plomo-ácido (PbAc) y baterías de flujo de redox de vanadio (VRFB). Las centrales hidroeléctricas de bombeo y las CAES están diseñadas para un almacenamiento de larga duración, mientras que las baterías están pensadas para un uso más breve.
"No todas las tecnologías de almacenamiento de energía ofrecen los mismos servicios", explica Inman. "Hemos estudiado el almacenamiento de energía por aire comprimido, que permite almacenar energía a escala de red y proporciona servicios como la inercia y la resistencia de la red. Pero la energía hidroeléctrica de acumulación por bombeo emite aproximadamente una cuarta parte de gases de efecto invernadero que el aire comprimido".
Al examinar la energía hidroeléctrica de acumulación por bombeo, los investigadores modelaron sus conclusiones basándose en 39 diseños preliminares de 35 emplazamientos propuestos en los Estados Unidos contiguos. Se supuso que la instalación hidroeléctrica de acumulación por bombeo de ciclo cerrado media tenía una capacidad de almacenamiento de 835 megavatios y una media estimada de 2.060 GWh de energía almacenada suministrada anualmente. En el escenario base también se partía de la base de que la electricidad procedería en su totalidad de tecnologías renovables.
Los investigadores calcularon el PCA atribuido a 1 kWh de electricidad almacenada suministrada al punto de conexión a la subestación de red más cercano. Estimaron que el PCA de la energía hidroeléctrica de bombeo oscilaba entre el equivalente a 58 y 502 gramos de dióxido de carbono por kWh. La energía hidráulica ofrecía el GWP más bajo por unidad funcional, seguida de las LIB, VRFB, CAES y PbAc. También determinaron que ciertas decisiones pueden tener un impacto sustancial. Por ejemplo, construir en un terreno baldío en lugar de uno verde puede reducir el GWP en un 20%.
carlodiga
20/08/2023