El almacenamiento estacional de energía hidroeléctrica bombeada SPHS, una tecnología ya establecida pero de uso poco frecuente, 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 SPHS tiene un potencial considerable para proporcionar costos de almacenamiento de energía altamente competitivos.
"Los sectores energéticos de la mayoría de los países están experimentando una transición a las fuentes de energía renovables, particularmente la generación eólica y solar", dice Julian Hunt, postdoc IIASA, autor principal del estudio. "Estas fuentes son intermitentes y tienen variaciones estacionales, por lo que necesitan almacenamientoalternativas para garantizar que se pueda satisfacer la demanda en cualquier momento. Las soluciones de almacenamiento de energía a corto plazo con baterías están en marcha para resolver problemas de intermitencia, sin embargo, la alternativa para el almacenamiento de energía a largo plazo que generalmente se considera para resolver variaciones estacionales en la generación de electricidad eshidrógeno, que aún no es económicamente competitivo "
El almacenamiento estacional de energía hidroeléctrica bombeada significa bombear agua a un depósito de almacenamiento profundo, construido en paralelo a un río principal, en momentos de alto flujo de agua o baja demanda de energía. Cuando el agua es escasa o la demanda de energía aumenta, el agua almacenada se libera del depósitopara generar electricidad.
El nuevo estudio es el primero en proporcionar un análisis global de alta resolución del potencial y los costos de la tecnología SPHS. En su análisis, los investigadores evaluaron el potencial teórico global para almacenar energía y agua estacionalmente con SPHS, centrándose en las ubicaciones conel potencial más alto y el costo más bajo. También analizaron diferentes escenarios en los que el almacenamiento de energía y agua con SPHS podría ser una alternativa viable. El estudio incluyó datos topográficos, de redes fluviales e hidrológicas, estimación de costos de infraestructura y optimización del diseño del proyecto, para identificar técnicamentesitios candidatos factibles.
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 600US $ / KW de capacidad instalada de generación de energía, considerando los costos de presas, túneles, turbinas, generadores, excavaciones y terrenos. 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% delconsumo 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 de los Himalayas, los Andes, los Alpes, las Montañas Rocosas, la parte norte de Oriente Medio, las tierras altas de Etiopía, las tierras altas de Brasil, América Central, Asia Oriental, Papua Nueva Guinea, las cordilleras montañosas de Sayan, Yablonoi y Stanovoy en Rusia, así como en otros lugares con menor potencial.
"Las preocupaciones sobre la intermitencia y la estacionalidad del viento y la energía solar pueden ser válidas, pero a veces también son exageradas", dice el investigador del IIASA Edward Byers, coautor del estudio. "Este estudio demuestra que existe un potencial extremadamente alto para el uso de SPHSen gran parte del mundo, proporcionando una solución fácilmente disponible, asequible y sostenible para apoyar la transición a sistemas de energía sostenibles y superar las barreras reales y percibidas para altas proporciones de generación renovable ".
El estudio también aborda algunas de las posibles preocupaciones ambientales relacionadas con la energía hidroeléctrica. Debido a que los reservorios de SPHS son profundos y se construyen paralelos, en lugar de en el curso de un río, los impactos ambientales y del uso de la tierra también pueden ser de 10 a 50 vecesmás pequeño que las centrales hidroeléctricas tradicionales.
Hunt dice: "Con la necesidad de una transición a un mundo más sostenible con menos CO 2 las emisiones, las energías renovables y el almacenamiento de energía jugarán un papel importante en el futuro cercano. Dado el vasto potencial barato y sin explotar de SPHS, pronto jugará un papel importante en el almacenamiento de energía y agua anualmente ".
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Materiales proporcionado por Instituto Internacional de Análisis de Sistemas Aplicados . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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