Hay dos tipos de electricidad: la que podemos almacenar y la que no

Una central hidroeléctrica produce electricidad cuando deja caer el agua desde una altura (desde una cota) a otra cota menor. ¿Y cómo genera esa electricidad? Pues mediante una turbina, que recibirá ese agua en caída, girará por la fuerza del líquido elemento y producirá electricidad (dicho sea grosso modo). Es el "milagro" de la fuerza de la gravedad, que, turbina mediante, acaba convertida en electricidad. Pues bien, una central hidroeléctrica de bombeo (o reversible) es aquella que, además, puede bombear el agua desde una cota menor (donde habrá un embalse) hasta otra cota más elevada (donde habrá otro). Bombeará el agua cuando la electricidad sea barata (y el coste del bombeo, bajo) y volverá a dejar caer el agua cuando la electricidad sea cara (obteniendo así un beneficio). La red global de expertos en energía REN21 ha publicado hoy un informe (Renewables 2024 Global Status Report (GSR) en el que repasa el estado de la cuestión del bombeo hidráulico en el mundo. ¿Por qué? Porque, al almacenar la electricidad, el bombeo está llamado a convertirse en la solución de almacenamiento "renovable" sustituta de la solución de almacenamiento "fósil". Y es que para alcanzar el 100% renovable hacen falta soluciones de almacenamiento renovables, como el bombeo, las sales térmicas de la termosolar o el hidrógeno verde, que aún está en pañales.

El informe de REN21, concretamente su capítulo Sistemas e Infraestructura para las Energías Renovables, que esta red internacional de expertos en energía ha publicado hoy, explica que, "si bien es crucial expandir la generación de energía renovable, no es suficiente por sí sola para lograr una transición a un sistema energético completamente renovable (...). Se necesitan inversiones inmediatas y una alineación de políticas para ampliar infraestructuras como las redes y el almacenamiento". El informe propone incrementar la inversión en redes, que el año pasado creció un 5% pero que apenas supera los 300.000 millones de dólares, cuantía insuficiente, según REN21, para atender las nuevas necesidades globales de electricidad. La red de expertos plantea así doblar esa inversión, que debería superar los 600.000 millones de dólares al año (hacen falta más redes y mejores, inteligentes, flexibles, optimizadas), y propone así mismo avanzar en la implementación de soluciones de almacenamiento de electricidad. Y ahí centra el foco en dos: el bombeo (las centrales hidroeléctricas reversibles) y las baterías.

Este es el retrato del bombeo y las baterías que hace REN21 en su Renewables Global Status Report 2024
Cuatro titulares para empezar: (1) hasta 41 jurisdicciones de todo el mundo (de rango nacional y sub-nacional) han tenido en vigor normativas relativas al almacenamiento de energía en el año 2023 (REN21 incluye ahí políticas regulatorias, objetivos, e incentivos fiscales y financieros); (2) China ha más que triplicado sus inversiones en almacenamiento en baterías en 2023; (3) las tecnologías basadas en litio continúan dominando el mercado de las baterías; y (4) Australia ha anunciado que planea la mayor instalación de bombeo del mundo en Queensland, con cinco gigavatios de capacidad.

El bombeo sigue siendo la principal solución de almacenamiento de energía en todo el mundo, con una capacidad instalada de 179 gigavatios en 2023. Según el informe de REN21, el sector ha añadido en los doce meses de ese año 6,48 gigavatios al parque global de bombeos, adición que supone una caída muy considerable con respecto a la potencia añadida el año anterior (-38%). El crecimiento del bombeo para almacenamiento de energía está siendo impulsado en buena medida -apuntan desde REN21- por el incremento de potencia renovable no almacenable (la biomasa sí lo es, pero no lo son ni la solar, ni la eólica, que dependen de soluciones complementarias para su almacenamiento).

En muchas regiones, y en todo caso, el bombeo para almacenamiento va a seguir siendo para las grandes compañías de suministro la opción más eficiente para el almacenamiento a gran escala en el corto plazo. REN21 lamenta que no haya registros globales sobre la inversión en bombeos para almacenamiento, pero destaca en su informe algunos proyectos individuales de cierta entidad. A saber: el proyecto Seminoe, en Wyoming (2.500 millones de dólares); los proyectos Zhejiang Jinyun (1.450 millones de dólares) y CYN (10.000 millones de dólares), ambos en China; y, en tercer lugar, el proyecto Gouvaes, que ha desarrollado Iberdrola en Portugal (1.700 millones de dólares).

Además, y tal y como destaca el informe en titulares, Australia ha anunciado el proyecto de Queensland, que ya ha dado sus primeros pasos con 23.800 millones de dólares de fondos públicos del propio gobierno local (todos los dólares citados son estadounidenses, $).

En cuanto a las baterías, las autoras del informe destacan que las tecnologías basadas en litio siguen dominando el mercado global, si bien también van ocupando su nicho en el escenario las baterías de flujo. Los precios -que todavía son el gran caballo de batalla de este sector- siguen bajando.

Según REN21, los precios medios de la baterías de litio-ion han caído hasta los 139 dólares por kilovatio hora en 2023, lo que se ha traducido, tras el repunte que protagonizaron en 2022, en un nuevo récord a la baja.

En el mercado de las baterías de litio-ion -matiza en todo caso el informe- domina el vehículo eléctrico, demandante principal de este producto, si bien también hay demanda del almacenamiento estacionario y los autobuses eléctricos, pero no así del almacenamiento a gran escala en instalaciones de grandes compañías de suministro.Según el Renewables GSR 2024, la capacidad global de almacenamiento de electricidad en baterías ha crecido en 2023 un 120% hasta alcanzar los 55,7 gigavatios a escala mundial. El crecimiento a escala nacional ha sido no obstante mucho mayor en China (+250%). El gigante asiático cuenta ya con 27,1 gigavatios de almacenamiento en baterías, cuando solo sumaba 7,8 a finales de 2022.

Estados Unidos también está acelerando en la carrera de las baterías. Según REN21, contaba con 9,3 gigas en 2022 y cuenta ahora con 16,2. Eso sí, California va a otra velocidad. El gran estado del oeste norteamericano ha multiplicado por diez la capacidad de su parque de baterías desde 2020 y suma ahora mismo 5 GW.

Al otro lado del hemisferio norte, en Europa, Reino Unido es ahora mismo el mayor mercado, con 3,6 gigavatios de capacidad instalada, seguido de Alemania (1,7 GW) e Irlanda (0,4). Y en la región de Asia-Pacífico, la mencionada Australia tiene una capacidad de almacenamiento de energía en baterías de 1,8 GW; Corea del Sur se anota 1,1 gigas; y Japón, 0,6.

Los esquemas de fomento del almacenamiento de electricidad en baterías se sostienen en la mayoría de los casos sobre dos pilares: el establecimiento de objetivos y los programas de incentivos. REN21 ha registrado en el año 2023 once jurisdicciones nacionales y de rango sub-nacional (11) que han establecido objetivos específicamente para almacenamiento de energía en baterías. En el marco de la nueva Directiva de Energías Renovables, varios estados miembros de la Unión han actualizdo sus objetivos (en materia de almacenamiento de energía) al devolver a la Comisión Europea sus planes nacionales integrados de energía y clima revisados. Grecia, por ejemplo, ha fijado un objetivo 2030 de 3,1 gigavatios para almacenamiento en baterías y 2,2 gigas en bombeo.

España ha elevado ese objetivo desde los 11 a los 22 GW (incluye ahí 2,5 de termosolar). El Ejecutivo nacional no especifica cuánto bombeo y cuánta batería (en el primer Plan que envió a Bruselas sí concretaba el bombeo: 3,5 GW de bombeo puro a instalar en el horizonte 2030).

La mayoría de los países -explican las autoras del informe- tienen políticas de almacenamiento de energía y proyectos para el sector eléctrico solo a partir de 2023. Pero hay diferencias. El esquima de incentivos impulsado por el gobierno británico está dirigido a la energía térmica, la electricidad y el hidrógeno (se puede almacenar electricidad en forma de hidrógeno). Las tecnologías para las que han existido mecanismos de apoyo y programas han sido las de almacenamiento en baterías y bombeo hidráulico.

Geografía
REN21 identifica en su informe los países en los que ha habido políticas de impulso del almacenamiento y proyectos a nivel de empresa. Son estos: Australia, Bélgica, Benin, Chile, China, Grecia, India, Polonia, Portugal, Arabia Saudí, Suiza, el Reino Unido y los Estados Unidos. Algunas jurisdicciones -añaden desde REN21- también tienen "proyectos, programas o planes para el almacenamiento de energías renovables". Son estos: China, Colombia, India, Japón, Lituania, Quebec (Canada), Queensland (Australia), España, Suecia, Tasmania (Australia), Reino Unido y Vietnam. India, Filipinas y los Estados Unidos han contado con regulación nueva o revisada en 2023. Israel y los estados norteamericanos de Colorado, Missouri y Vermont han contado en 2023 con políticas de apoyo fiscal/financiero nuevas o revisadas.

Según los datos recabados por REN21 en su informe, hasta 18 jurisdicciones nacionales y sub-nacionales han tenido políticas reguladoras del almacenamiento de energía, m ientras que otras 29 jurisdicciones han contado en 2023 con incentivos fiscales y financieros para impulsar el almacenamiento en baterías. El estudio de REN21 cita varios casos. Hungría por ejemplo ha anunciado ayudas por valor de 337 millones de dólares estadounidenses (M$) para (1) la construcción de sistemas de almacenamiento de electricidad de gran escala en baterías y (2) su operación durante al menos diez años.

España ha recibido ayudas por valor de 166 M$ (unos 150 millones de euros, €) para su traslación a 36 proyectos de almacenamiento de electricidad en baterías que serán combinados con instalaciones de generación de energías renovables. Además ha recibido 310 M$ (unos 280 M€) en subsidios para proyectos que giran en torno a sistemas de almacenamiento estacionario de electricidad en baterías, almacenamiento térmico y bombeo.

En marzo de 2023, la Comisión Europea publicó una serie de recomendaciones sobre el almacenamiento de energía, una guía en la que presentaba medidas políticas destinadas a impulsar una más amplia implementación de las soluciones de almacenamiento de electricidad en la región.

Poco después, a principios de 2024, Italia aprobó una nueva regulación sobre el Mecanismo de Implementación de nueva Potencia de Almacenamiento de Electricidad, que está previsto impulse subastas para conectar a la red baterías de gran tamaño y sistemas de almacenamiento de "electricidad en forma de gas".

Suráfrica incluye en su Renewable Energy Master Plan una estrategia nacional para la cadena de valor del almacenamiento de energía. Los estados de California, Illinois, Maryland y Nuevo México han implementado políticas para homologar los patrones de interconexión de las fuentes de energía distribuida, con especial atención al almacenamiento en baterías.

La inversión en el almacenamiento de electricidad en baterías continúa su senda de fuerte crecimiento, según el informe que nos ocupa, que habla de un formidable +76,8% en 2023, hasta alcanzar los 36.300 millones de dólares (M$).

China domina el mercado con 14.500 M$ (+203%), seguida de los Estados Unidos (9.800 M$, o +18,8%); y Alemania (3,3 M$, o +61,2%). Las inversiones también han crecido en Italia, hasta alcanzar los 2.200 M$; y en Australia, hasta los mil millones de dólares (1,0 M$).

El crecimiento de la inversión en almacenamiento en baterías en China ha sido debido -apuntan desde REN21- a la coyuntura económica favorable y al apoyo político. El país ha visto este año además cómo avanzaba el primer proyecto de almacenamiento de energía combinado Baterías Litio Ion - Aire Comprimido. Ha sido en Dingxi (Gansu), con una inversión total de 112 M$.

Mientras tanto, en Estados Unidos, la Ley de Reducción de la Inflación y la Ley de Infraestructuras que han acordado republicanos y demócratas se espera sirvan para instalar la certidumbre regulatoria de largo plazo que tanto necesitan y reclaman los inversores y para reducir los costes de capital, algo que también será muy bienvenido por el sector del almacenamiento de energía.

Credenciales
REN21 se define en estos términos: "la única comunidad global de actores en energía renovable compuesta por representantes del mundo académico, ciencia, gobiernos, organizaciones no gubernamentales e industria". Las organizaciones e individuos que forman parte de nuestra comunidad -explican desde REN- están en el centro de nuestras actividades de conocimiento y diálogo: "todas nuestras actividades de conocimiento siguen un proceso de informes único que ha permitido que REN21 sea reconocida globalmente como un intermediario de datos y conocimientos neutral".

REN21 publicó su primer Renewables Global Status Report (GSR) en el año 2005. Desde entonces -explican-, la comunidad ha trabajado "con miles de colaboradores para destacar los desarrollos en curso y las tendencias emergentes que dan forma al futuro de las energías renovables". La producción de este informe anual, así, "es un esfuerzo colaborativo de cientos de expertos y voluntarios que contribuyen con datos e historias, revisan los diversos módulos y codesarrollan el contenido del informe".

El módulo "Sistemas e Infraestructuras de Energía Renovable" del que ER se hace eco aquí sigue al lanzamiento de "Energía Renovable en el Suministro Energético", que exploró el uso de energías renovables en los sectores clave consumidores de energía: edificios, industria, transporte y agricultura.

REN21 también lanzó la "Panorama Global" en abril de 2024, que proporcionó una visión general del estado de las renovables en el sistema energético en el contexto de desafíos globales como el cambio climático, el desarrollo económico y el panorama geopolítico. El próximo módulo se centrará en "Renovables para la Creación de Valor Económico y Social".

El informe curiosamente no menciona la termosolar como solución renovable de almacenamiento de electricidad (la termosolar, que hasta hace muy poco era la tecnología con mayor capacidad de almacenamiento instalada a nivel mundial para generación eléctrica).

En España hay en operación 18 centrales termosolares con sistema de almacenamiento, 17 de las cuales son de 50 MW y disponen de una capacidad de almacenamiento de 7,5 horas a potencia nominal; otra, de 20 MW, tiene un almacenamiento de 15 horas.

En total la capacidad de almacenamiento eléctrico equivalente es de 6.675 megavatios hora con una potencia de entrega de 870 MW. Dichas instalaciones llevan todas más de 10 años cargando y descargando diariamente sus tanques con total fiabilidad y sin señales de degradación.

El sector termosolar presume además de ciertas virtudes que no pueden ofertar sus teóricos competidores en almacenamiento de energía renovable. ¿Por ejemplo? Los sistemas de almacenamiento de calor de estas centrales (tanques de sales térmicas) son más baratos que la fotovoltaica + baterías o que los bombeos.

La termosolar es una tecnología netamente española (no hay nación en todo el mundo que tenga más potencia termosolar instalada que España, centros de I+D como la Plataforma Solar de Almería o ingenierías nacionales como Sener, Acciona o Abengoa son líderes mundiales en termosolar).

Renewables 2024 Global Status Report (GSR) 

Entrevista a Andrea Wainer, integrante del equipo Knowledge and Data de REN21. "Si la transición energética es una urgencia global, la manera de implementarla debe ser evaluada a nivel local"