A veces es mejor tirar energía renovable que almacenarla

Dos de las mayores fuentes de energía renovable, el viento y la energía solar, son intermitentes y no siempre están disponibles para generar energía. Aun así hay muchas formas de mitigar el impacto de estas interrupciones, y existe por tanto un cierto porcentaje de energías renovables que pueden ser integradas en la red eléctrica sin problemas.

Una solución a esta intermitencia es el almacenamiento de energía, y algunas empresas ya ofrecen sistemas combinados aerogenerador/baterías que pretenden precisamente eso. Pero investigadores de Standfort sugieren en un nuevo estudio que este almacenamiento puede estar “sobrevalorado”. El precio de los aerogeneradores es tan barato que no sale rentable construir estos sistemas de almacenamiento, es mejor tirar la energía. Sin embargo, los paneles fotovoltaicos con baterías toman otra dirección en este análisis.

El problema con la intermitencia es conseguir cuadrar la generación con la demanda. El autor del estudio cita datos de Texas, Estados Unidos, donde ha crecido muy rápido la energía eólica pero no así las líneas de trasmisión que tienen que llevar la energía a donde se necesita. El resultado es que 13TWh han sido desperdiciados en los últimos 5 años. Algunas veces, hasta el 17 % de la energía eólica producida en Texas al año no fue utilizada.

Imagen por Nacho Manotas

Aun así hay muchas formas de almacenar energía. Algunas requieren grandes infraestructuras para almacenar agua a grandes alturas, como la reciente inaugurada central de la Muela II, o para almacenar aire a alta presión. Otras, como las baterías, pueden estar distribuidas en hogares. Pero producir la capacidad de almacenamiento también cuesta tanto dinero como energía, que deja por tanto menos para la producción de renovables. El nuevo estudio tiene en cuenta el balance desde un valor llamado Retorno de la Energía de la Inversión (energy return on investment, EROI).

Cuesta energía producir energía, y también almacenarla

Las bases del EROI son bastante simples: cuesta energía producir energía, y ya sea extracción de carbón o la purificación del silicio para obtener paneles fotovoltaicos, para ser eficaces necesitamos obtener más energía como resultado que la inversión energética inicial. Para las fuentes de energía renovables hay muchas diferencias dependiendo de las tecnologías y de su colocación. Un aerogenerador en una buena localización tardará meses en generar la energía que costó producirlo, mientras que uno en una mala localización tardará años, por lo que el EROI será muy diferente.

Lo mismo ocurre con el almacenamiento de energía. Se necesita obra civil, generadores y bombas entre otras muchas cosas para conseguir subir agua a un depósito superior, y todo ello cuesta energía. Y lo mismo para las baterías. Los autores del estudio han creado un equivalente al EROI para almacenamiento de energía, que tiene en cuenta la cantidad de energía que puede ser almacenada, la eficiencia con la que se recupera y otros factores.

La buena noticia es que tanto la hidroeléctrica por bombeo como el almacenamiento de aire comprimido ofrecen un excelente rendimiento y se puede combinar con éxito con la eólica y la fotovoltaica. La mala noticia es que incluso los mejores baterías de litio son casi dos órdenes de magnitud peores, y otras como las baterías de plomo-ácido se quedan en otro orden de magnitud inferior. Esto cambia los resultados de las diferentes fuentes de energía renovable de manera significativa: cuesta mucho producir los paneles solares, por lo que almacenar la energía que no se puede consumir en el momento tiene sentido, aún si es con un retorno de la inversión bajo usando baterías.

Por el contrario, “intentando guardar energía barata (por ejemplo la eólica) usando baterías energéticamente caras es un derroche desde un punto de vista social”, comentan los autores, añadiendo que “si la sociedad desea aumentar el uso de energía eólica con la mínima inversión energética posible, es mejor en muchos casos poner un nuevo aerogenerador, o mejorar las líneas de trasmisión, que poner una batería que guarde energía en los picos de poco consumo”.

Después de mirar el motivo por el que esto es así, los investigadores concluyen que la forma más sencilla de cambiar la situación es aumentar la vida útil de las baterías. Doblarla en una batería de litio sería suficiente para que almacenar energía eólica empezase a ser rentable. Aumentar la velocidad a la que pueden descargarse estas baterías también ayudaría.

Pero el estudio no tiene en cuenta todo, ya que sería extremadamente complicado. Por ejemplo, se han dejado fuera la posibilidad de que el almacenamiento distribuido mejoraría la estabilidad de la red eléctrica y funcionaría de backup, lo que produciría un valor no energético, si no de servicio. Las posibilidades de crear almacenamientos por bombeo son muy limitadas por motivos geológicos, así que en muchas ocasiones la única opción será baterías o nada. Los autores estiman que tampoco tendrá sentido si la cantidad de almacenamiento es mucho menor a la cantidad que se produce en exceso.

La última opción que sugiere el estudio es que es posible que este exceso de electricidad puede tener un beneficio social, ya que se puede utilizar para destilar agua o producir materiales que de otro modo serían energéticamente prohibitivos.

Vía | Arstechnica