España se conecta a los centros neurálgicos de la energía limpia

Si además el excedente de energía se almacena en baterías, en hidrógeno verde o en bombeo hidráulico, por ejemplo, la eficiencia de estas instalaciones se multiplica exponencialmente porque se pueden gestionar y adaptar a la demanda. Hoy día hay muy pocas plantas de este tipo en operación y algunas son todavía experiencias que están en fase de I+D. No obstante, existe un gran número de proyectos de hibridación que se encuentran en estudio de impacto ambiental para su explotación comercial, como han confirmado fuentes del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico (Miteco) a ABC.

Y ya sabemos que en el mar de las renovables, nuestro país se mueve como pez en el agua. «España está llamada a convertirse en un país líder en el desarrollo de las instalaciones híbridas. Ya han surgido un gran número de proyectos que actualmente se encuentran en su fase de tramitación de permisos», asegura José González Bujanda, responsable de Promoción Renovables España en Iberdrola. De hecho, «en los mapas sobre potencia de hibridación de la Agencia Internacional de la Energía (IEA) España está a la cabeza», asegura Heikki Willstedt, director de Políticas Energéticas y Cambio Climático de AEE (Asociación Empresarial Eólica).

Así es, y por varios motivos. Nuestro recurso eólico y solar es envidiable, por nuestra ubicación geográfica, lo que facilita el florecimiento de estas instalaciones. «Italia no tiene viento, Holanda no cuenta con suelo para fotovoltaica, en el norte de Europa el suelo es caro y tiene la mitad de radiación solar, en Alemania las placas solares producen la mitad que en España...», cuenta Héctor de Lama, director técnico de UNEF (Unión Española Fotovoltaica). Por el contrario, España puede presumir de ser la quinta nación del mundo con mayor potencia eólica instalada y la séptima en fotovoltaica.

Además, nuestras centrales hidroeléctricas presentan un enorme potencial. «Países como Francia, que son muy planos, no pueden tener hidroeléctrica, que necesita un terreno accidentado como se da en muchas zonas de nuestro país: los saltos del Guadiana, del Duero, del norte de España o del sistema Penibético, las presas de la cabecera del Tajo... Es un lujo», considera De Lama. «Muchas centrales hidroeléctricas funcionan solo por la noche. Hay que aprovechar su punto de conexión a la red durante el día. Para ello se puede instalar fotovoltaica flotante en los embalses», propone De Lama como ejemplo de hibridación.

Contamos también con una red eléctrica robusta y con avanzada tecnología que permite la penetración de más renovables. Y con un marco regulatorio que favorece este tipo de instalaciones. El Real Decreto-ley 23/2020 establece la posibilidad de realizar proyectos de hibridación de plantas de generación existentes utilizando el mismo punto de conexión y la capacidad de acceso ya concedida. «También se pueden hacer nuevos desarrollos híbridos», matiza Javier de Guinea, responsable de Endesa de los proyectos de hibridación.

Además se dan otras condiciones ventajosas para impulsar esta tecnología del futuro. Por ejemplo, «hay previstas ayudas dentro del Perte de Energías Renovables, Hidrógeno Renovable y Almacenamiento que van a fomentar proyectos de hibridación innovadores», dicen desde el Miteco. Las plantas de hibridación también contarán con puntos adicionales cuando se presenten a los concurso de capacidad de acceso a la red. De ahí el atractivo que despierta el desarrollo de estos innovadores 'hub' verdes del futuro. «Todos los promotores están interesados en hibridar», asegura Adrián Alonso, director del grupo de Operación de Smart Grids en CIRCE-Centro Tecnológico.

Aunque la hibridación destaca por sí misma y sus enormes ventajas. Estas instalaciones aprovechan al máximo los puntos de conexión, la infraestructura eléctrica, las subestaciones, los cables... «Muchas empresas están añadiendo fotovoltaica a parques eólicos ya existentes. Una instalación eólica antigua, de unos 10 a 15 años, de unos 30 MW, puede estar funcionando unas 2.500 horas equivalentes al año. Si se añade una planta fotovoltaica con la mitad de potencia del parque eólico, es decir 15 MW, la instalación híbrida resultante inyectaría un 33% más de energía y compartirían el mismo punto de conexión. Con lo cual utilizas de forma más eficiente la red», explica Willstedt. «Hibridar las plantas en funcionamiento supone una muy buena oportunidad para contar con más generación eléctrica limpia aprovechando al máximo los recursos e infraestructuras que ya tenemos», apunta José González.

En cualquier caso combinar distintas renovables, ya sea a partir de centrales existentes o nuevos desarrollos, permite aprovechar al máximo un mismo enlace de evacuación, durante más tiempo, un factor de mucho peso si se tiene en cuenta la limitada disponibilidad de puntos de conexión que existe. Para hacerse una idea: las dos tecnologías que mejor se complementan son la eólica y fotovoltaica. La primera produce más por la noche y en invierno, la segunda durante el día y en verano. De tal forma que si se hibridan, volcarían energía a la red durante más horas en el mismo punto de conexión, ofreciendo así mayor estabilidad al sistema. Y contrarrestando el carácter intermitente de estas fuentes limpias. «Si la fuerza del viento no fuese suficiente para generar energía se puede compensar la producción con la generación fotovoltaica, o viceversa si hubiese carencia de radiación solar. Esa es una de las grandes ventajas de la hibridación», destaca Jesús Janeiro, director de la división fotovoltaica de Ecoener. Otra fórmula, que propone De Lama, sería hibridar fotovoltaica con biomasa. «Esta última —dice— es bastante gestionable. Se puede utilizar en épocas del año donde hay más poda y la madera es más barata. Y en otros momentos usar fotovoltaica».

Esta nueva tecnología tiene otra derivada, como explica Javier de Guinea: la hibridación «reduce la necesidad de inversión pública, pues no es preciso acometer tantas ampliaciones en la red para aumentar la penetración de las renovables en el sistema». Y «ahorrar en infraestructura se traduce en menos costes de energía», añade Willstedt.

Con estas plantas híbridas se genera más electricidad. «Se optimizan las instalaciones y al producir más, también hay un incremento de beneficios», señala Alonso. Al instalar varias tecnologías renovables en la misma ubicación se aprovecha el espacio y se reduce así el impacto medioambiental y paisajístico que causarían dos plantas diferentes. Otra ventaja: la hibridación «genera más puestos de trabajo y más inversión local por cada unidad de capacidad de acceso a la red», dice Javier de Guinea.

Aunque nuestra normativa todavía no regula la hibridación con almacenamiento, es una apuesta en la que ya están trabajando las empresa. «En estos momentos hay una carrera tecnológica, con billones de euros invertidos en I+D por investigar diversas líneas de almacenamiento energético», asegura Willstedt.

Se prueban diferentes soluciones para acumular la energía excedentaria de fuentes renovables, es decir, para cuando no exista suficiente demanda pero las renovables sigan produciendo. Esto permitirá gestionar de forma más eficiente las plantas híbridas y adaptarlas a las necesidades energéticas reales.

Una posibilidad es acumular la electricidad sobrante en baterías de litio. «Pero estas compiten con el coche eléctrico —explica De Lama—. Hay otras tecnologías que son muy prometedoras como las baterías de ion de sodio. La sal es un recurso abundante y más barato. Aunque ocupan y pesan el doble que las de litio, por eso no sirven en el coche eléctrico y sí en plantas renovables. Las empresas están haciendo I+D con baterías».

La hidroeléctrica por bombeo también puede almacenar energía. «El excedente de electricidad se utiliza para bombear agua de una presa situada en un nivel inferior a otro embalse a mayor altitud. El agua se queda arriba almacenada y se puede utilizar en cualquier momento para hacerla descender y generar electricidad», explica De Lama. La central de bombeo funciona como una planta hidroeléctrica convencional. «Hoy día el 90% de la energía almacenada en el mundo es hidroeléctrica», apunta.

Otra opción es utilizar la energía que sobra para producir hidrógeno verde. «Pero en términos de almacenamiento de electricidad el hidrógeno tiene pérdidas mayores, es menos eficiente. Es más conveniente para transporte de barcos y procesos industriales», apunta Willstedt.

Las empresas españolas ya se están posicionando para liderar las primeras plantas de hibridación comerciales que se van a construir en los próximos años en nuestro país. No parten de cero, porque ya hay algunas experiencias que se han desarrollado a lo largo de toda nuestra geografía.

Una de las referencias se encuentra en la isla canaria de El Hierro, donde a partir de un parque eólico de cinco aerogeneradores (que producen 2,3 MW cada uno) y una central hidroeléctrica se abastecen las necesidades energéticas desde 2014. «En 2018, cubrimos el 60% de la demanda eléctrica con estas fuentes renovables», afirma Santiago González, CEO de Gorona del Viento, la empresa que gestiona este sistema.

El parque eólico inyecta energía a la red. Cuando se produce excedente, porque no es consumida por la población, la electricidad se destina a bombear agua entre dos depósitos situados a diferente altura. Y en épocas de escasez de viento, el agua acumulada se desembalsa para generar electricidad en la central hidroeléctrica. Además, «cuando los alisios favorecen, también desembalsamos agua para generar electricidad que vendemos a Red Eléctrica de España. Así obtenemos ingresos», cuenta González.

El objetivo ahora es integrar también una planta agrovoltaica con paneles solares en terrenos donde se cultivará piña, se desarrollará la apicultura... «Cuando los alisios no sean favorables captaremos la energía del sol, que tenemos siempre. Así, vamos a conseguir un 87% anual de penetración de renovables», prevé González.

También la empresa gallega Ecoener lleva tiempo apostando por la tecnología de hibridación. Ha desarrollado el mayor complejo de renovables de las islas Canarias, compuesto por 8 parques eólicos y 12 plantas fotovoltaicas en San Bartolomé de Tirajana (Gran Canaria) con una capacidad de producción de 100 MW. Cubrirá el equivalente al consumo anual de electricidad de 54.000 hogares.

Endesa cuenta ya con experiencia en esta tecnología con la hibridación de la planta fotovoltaica Azabache y el parque eólico Valle de los Vientos, que están en operación en el desierto de Atacama (Chile) desde 2012. Este año la compañía se ha adjudicado tres concursos para proyectos de hibridación. Dos de ellos en Portugal. En el primero, desarrollará un proyecto de energía solar fotovoltaica flotante en el embalse de Alto do Rabagao, irá acompañado de un parque eólico y de almacenamiento con baterías. El otro proyecto consistirá en reconvertir la central de carbón de Pego en una planta de hibridación donde se combinará fotovoltaica, eólica, almacenamiento con baterías y un electrolizador para la producción de hidrógeno verde.

En España, el proyecto del nudo Mudejar (Teruel) será uno de los mayores retos de Endesa, que invertirá más de 1.500 millones de euros para reconvertir la central de carbón del municipio de Andorra en uno de los mayores proyectos renovables de la compañía: 1.800 MW de hibridación repartida entre 7 parques eólicos, 7 solares, 2 plantas de almacenamiento con baterías y un electrolizador para hidrógeno verde.

Iberdrola también cuenta con una cartera de proyectos híbridos en ocho comunidades autónomas. Ha combinado sistemas de baterías con un parque eólico en Álava (Urkilla) y con plantas solares en Cáceres (Campo Arañuelo III) y Ciudad Real (Puertollano). La compañía ya cuenta con el permiso ambiental del Miteco para hibridar una nueva planta fotovoltaica con un parque eólico en operación y ha iniciado la tramitación para proyectos solares combinados con centrales hidroeléctricas o térmicas de ciclo combinado.

Acciona es otra de las compañías españolas que ha entrado en esta carrera. Ha impulsado una cartera de proyectos de hibridación fotovoltaica con capacidad de 2,3 GW, que están pendientes de iniciar o avanzar en el proceso de estudio de impacto ambiental. La compañía ya puso en marcha en 2017 una planta de almacenamiento con baterías integrada en un parque eólico en Barásoain (Navarra). También ha desarrollado una solución pionera que consiste en recubrir la torre de un aerogenerador con paneles solares orgánicos para alimentar el consumo de la turbina.

Sea como fuere la ecuación de fuentes renovables, con la hibridación parece que se abre el camino para llegar a los verdaderos 'hub' de energía verde del futuro.