El agua no es solo un elemento esencial para la vida o un líquido insustituible para muchos procesos industriales, sino que también puede jugar un papel preponderante en la transición energética en la que la sociedad está inmersa. 

La gestión eficiente de los recursos hídricos se ha convertido en esencial para la salud del planeta e Iberdrola se esfuerza en hacer del agua un uso racional y afrontar los riesgos relacionados con su escasez. Para lograrlo, la compañía busca el método más adecuado para evitar afecciones y pone en práctica diferentes medidas encaminadas a un uso más sostenible.

La tecnología hidroeléctrica de bombeo es actualmente el sistema más eficiente y competitivo para almacenar energía a gran escala. Es más rentable y aporta estabilidad, seguridad y sostenibilidad al sistema eléctrico al generar una gran potencia con un tiempo de respuesta muy rápido. Además, presenta un rendimiento muy superior a las mejores baterías del mercado y sin generar ningún tipo de emisión contaminante a la atmósfera.

Embalse, presa y central hidroeléctrica de bombeo situada en el municipio salmantino de Aldeadávila. - Foto: SPCLa apuesta de la eléctrica presidida por Ignacio Sánchez Galán por estos modernos sistemas forma parte indiscutible de su historia al remontarse a los propios orígenes de la multinacional. Con más de 13.100 MW de potencia instalada en todo el mundo, el grupo apuesta por este tipo de central esencial para la transición sostenible y se mantiene como líder en almacenamiento de energía con una capacidad de más de 4.400 MW instalados mediante hidroeléctricas de bombeo.

Centrales hidroeléctricas como Villarino y Aldeadávila (Salamanca), Gouvaes en el río Tâmega (Portugal) o el complejo de Cortes-La Muela (Valencia), la mayor instalación de estas características en Europa, son una salvaguarda para el sistema eléctrico de la península.

En Castilla y León, la central de Villarino, en la presa de Almendra, es de vital importancia con sus 810 MW de potencia instalada reversible. Así, se genera energía hidráulica renovable y limpia para abastecer a más de medio millón de hogares, y crear un beneficio ambiental y social para las comunidades del entorno de la cuenca hidrográfica. 

Esta moderna infraestructura utiliza el desnivel de 400 metros entre los embalses de Almendra, el tercero más grande de España, y de Aldeadávila, ambos localizados en la provincia de Salamanca.

Las plantas hidroeléctricas de bombeo del Duero experimentaron en 2024 un aumento significativo en su contribución al mix de generación de electricidad en España, cerrando como el año de mayor producción desde su construcción. Si se compara con la media histórica anual, el ejercicio pasado se bombeó más del doble, en concreto, 2,3 veces más.

En los últimos años, el almacenamiento hidroeléctrico ha adquirido un papel esencial en el sistema eléctrico por el crecimiento renovable experimentado y previsto para las próximas décadas. En este sentido, resulta necesario localizar nuevas instalaciones utilizando infraestructuras existentes y al mismo tiempo buscando dotar de una mayor flexibilidad en la operación. 

Optimización

La mayor flexibilidad exigida en el sistema eléctrico implica importantes innovaciones como, por ejemplo, una mejora en el tiempo de respuesta. Para ello, se han introducido avances en el sistema de arranque. 

Por otro lado, la introducción de velocidad variable permite mejorar el ajuste de potencia y adaptar esquemas de gestión entre embalses que tengan una gran variación de niveles. La experiencia adquirida y la mejora en el empleo de modelos computacionales permiten abarcar mayores potencias instaladas y diseñar centrales con saltos y caudales cada vez mayores. 

Iberdrola España ha activado la plena operatividad de la capacidad de bombeo de uno de los grupos reversibles de la central hidroeléctrica zamorana de Valparaíso. Gracias al destacado trabajo de su equipo técnico, ha conseguido añadir 60 megavatios (MW) a la capacidad de almacenamiento por bombeo en España, tan necesaria para la óptima gestión de la producción renovable.

También está ya a pleno rendimiento la optimización de la instalación de acumulación por bombeo de Santiago Sil-Xares, en el término municipal de Vilamartín de Valdeorras, Orense. Para ello, se ha habilitado un arrancador estático que unido a una batería de 5 MWh permite acoplar a la red, de forma más rápida y flexible, el actual bombeo hidroeléctrico entre ambos ríos, los cuales cuentan con un desnivel de 230 metros, 50 MW de potencia y una capacidad de almacenamiento de casi 3 GWh (3.000 MWh). 

El proyecto con el que trabajan en Valdecañas (Cáceres), que ya se encuentra en proceso de puesta en marcha, permitirá mejorar el potencial energético del Río Tajo al almacenar estacionalmente la energía excedente del sistema en el embalse de Valdecañas. Además, contará con una potencia total de 275 MW e incluye un sistema de batería hibridada con los grupos que cuenta con una potencia de 15 MW y si está completamente cargada puede llegar a los 7,5 MWh de energía almacenada. El conjunto de sistemas de almacenamientos y los grupos hidráulicos disponen de una reserva energética de 210 GWh (equivalente a 5,2 millones de baterías de vehículo eléctrico).

La activación de la capacidad de bombeo de una central reversible es un hito en el camino hacia un futuro energético más limpio y sostenible donde las baterías hidroeléctricas son un pilar fundamental en estas modernas tecnologías.

Un principio básico de la generación hidráulica es que el agua ni se despilfarra ni se pierde durante el proceso, tan solo se aprovecha su potencial energético para transformarlo en electricidad. Por ello, los embalses no malgastan este líquido vital, únicamente regulan su flujo, de forma transparente y estrictamente regulada.

Combatir las sequías

Los embalses hidroeléctricos de regulación contribuyen de manera eficaz a la regulación y el almacenamiento de agua. Se trata de elementos capitales que ayudan a combatir los efectos de las sequías y, al mismo tiempo, en época de abundantes lluvias contribuyen a evitar desbordamientos ayudando a laminar las avenidas, siempre en coordinación con las administraciones pertinentes. Todo ello, con un control exhaustivo del caudal que permite proteger el ecosistema fluvial nacional, tanto en períodos de sequía como de extrema pluviosidad. 

Para garantizar la estabilidad y flexibilidad del sistema eléctrico en un escenario donde las energías renovables intermitentes como la solar y la eólica tendrán un peso predominante, el PNIEC también contempla un fuerte desarrollo del almacenamiento energético. Se espera alcanzar una capacidad de 22,5 GW para 2030, lo que supone un incremento respecto a los 20 GW que se planteaban en el plan anterior. La capacidad instalada de energía hidráulica se mantendrá en aproximadamente 14,5 GW para el año 2030.

La compleja situación energética que afronta la sociedad actual ha puesto de manifiesto que se debe trabajar para reducir la gran dependencia del gas natural y de otros combustibles fósiles. La única forma de conseguirlo es acelerar la transición energética y fomentar las energías renovables. 

En este sentido, el bombeo tiene un papel fundamental, puesto que permite flexibilizar la producción de energía renovable, garantizar su integración eficiente en el sistema eléctrico y aportar firmeza a la producción renovable. Además, permite utilizar el excedente o los vertidos de energías renovables para elevar agua al embalse superior, que posteriormente permitirá turbinar esta masa líquida al estanque inferior para generar electricidad cuando no haya recursos de sol y viento (momento en el que se consumiría gas natural para generar electricidad). Además, el modelo permite gestionar rampas de cargas y desvíos. 

Actualmente, en España hay 5.988 MW de bombeo instalado (2.593 MW de sistema mixto y 3.395 MW de bombeo puro).

La fórmula empleada en estas tareas es una solución madura, pero existen nuevos desarrollos tecnológicos que mejoran la flexibilidad y la eficiencia de las plantas, aumentan la viabilidad de emplazamientos y, además, pueden reducir los costes.

Hay distintas opciones para construir una instalación de estas características, bien haciendo nuevas instalaciones, creando una balsa superior en las inmediaciones de uno existente, enlazando embalses existentes o reconvirtiendo centrales que están en pleno funcionamiento con turbinas reversibles de velocidad variable. Esta última opción tecnológica tiene importantes ventajas ya que supone una reducción en los costes, tiempos de desarrollo y menor impacto ambiental. 

Un desarrollo innovador

Este tipo de central eléctrica en el que la compañía Iberdrola es el mayor referente nacional cuenta con dos lagos a distinta altura que permiten almacenar el agua en los momentos de menor demanda y aprovecharla para generar la energía que se precise en las horas de mayor consumo para satisfacer toda la demanda eléctrica.

En las horas valle, generalmente durante la noche en los días laborables y los fines de semana, se usa la energía sobrante -que además en esos períodos tiene un coste más bajo en el mercado- para elevar el agua contenida en el estanque situado en el nivel más bajo (1) al depósito superior por medio de una bomba hidráulica que hace subir el agua a través de una tubería forzada (2) y de la galería de conducción. El lago superior (3) actúa, así, como un depósito de almacenamiento.

Durante las horas pico, es decir, durante el día, la central de bombeo funciona como una planta hidroeléctrica convencional: el agua acumulada en la balsa superior cerrada por una presa (4) se envía por la galería de conducción (5) al embalse inferior. En este salto, el agua pasa por la tubería forzada, en la que adquiere energía cinética que se transforma en mecánica rotatoria en la turbina hidráulica (6). A su vez, ésta se convierte ya en electricidad de media tensión y alta intensidad en el generador (7). Para la regulación de las presiones del agua entre las conducciones anteriores se construye en ocasiones una chimenea de equilibrio (8).

El paso siguiente son los transformadores (9), que envían la electricidad producida en la planta por las líneas de transporte de alta tensión hasta llegar a los hogares e industrias de la red eléctrica (10) que la consumen. Por su parte, el agua, una vez generada la electricidad, cae por el canal de desagüe (11) hasta el embalse inferior, donde queda de nuevo almacenada.

Por todo ello, las centrales hidroeléctricas de bombeo son muy eficientes en el almacenamiento de energía, suponen una solución de larga duración, favorecen la integración de las renovables y ofrecen una gran rentabilidad a la economía.