El almacenamiento de la electricidad, talón de Aquiles de la energía solar y otras renovables

"A las ocho de la tarde, no sé si estabais por aquí, no había posibilidad de que la solar emitiera porque era de noche". Con esta frase, el presidente del PP, Pablo Casado desató este domingo la condescendencia de muchos. Rápidamente le recordaron que esta energía se puede acumular en baterías para disponer de ella cuando no hay rayos de sol.

La realidad es que, aunque hay una parte de la energía solar que se puede "guardar", es una tecnología que no está desarrollada a gran escala. Más allá del autoconsumo doméstico, en grandes instalaciones, hay una cierta capacidad de almacenamiento en la llamada termosolar. Guarda parte de la energía proveniente del Sol en forma de calor, para usarla más tarde. En España hay 18 centrales que pueden hacerlo. La fotovoltaica, que genera electricidad directamente, se puede recoger en baterías. Pero solo hay una central con dicho sistema.

Por el momento, el tamaño y la vida útil de las baterías que pueden almacenar corriente es reducida. Debido a estos problemas y la limitada cantidad de las materias primas para su fabricación (como el níquel o el litio), también son sistemas que serían carísimos a nivel industrial. Como ejemplo, una instalación completa para una vivienda unifamiliar, de 2,5-3,5 kW y acumuladores de litio, ronda los 10.000-12.000€ y la batería tiene una vida media de 5 a 15 años.

A día de hoy, la facilidad de almacenamiento de los hidrocarburos es una ventaja de la que las energías renovables carecen. El petróleo, el gas natural o el carbón se encuentran en depósitos naturales y han permanecido ahí durante miles de años. "Solo" hay que extraerlos para poder usarlos. Lo mismo se puede decir de la energía nuclear, que depende de las reservas de uranio.

En cambio, con las fuentes renovables, aunque son sostenibles y se han demostrado rentables con el tiempo, su talón de Aquiles es cómo y dónde "acumularlas". La hidráulica es la única que puede hacer acopio de su elemento generador, el agua, en embalses o estructuras similares. De hecho, los sistemas de bombeo en presas suponen el 90% de la potencia de almacenamiento instalada a nivel europeo.

La solar fotovoltaica y la eólica tienen la virtud de que son tecnologías que abaratan el coste de la electricidad. En la última subasta de renovables del Gobierno su precio medio del megavatio hora (MWh) fue de 30,56 euros. Esto ha propiciado su impulso frente a otras renovables en nuestro país. La potencia instalada de energía solar fotovoltaica ha aumentado un 158% entre 2016 y 2020 y la de eólica un 19%, según el último informe anual de Red Eléctrica de España (REE).

Pero estos métodos solo generan electricidad durante el día -la brisa también decae por la noche-. A las horas "objetivas" de luz hay que añadirles además la situación meteorológica. Además, se deben transformar en energía para "guardarse" en baterías y, como decíamos más arriba, la capacidad para mantener reservas es limitada. En España solo la planta fotovoltaica de Arañuelo III en Extremadura incorpora un sistema de almacenamiento. Ninguna eólica lo tiene, aunque hay planes para poner una en la central de Elgea-Urkilla en País Vasco.

Así, en el día a día, el peso de estas fuente en el 'mix' energético bajan sustancialmente a partir de cierta hora. Especialmente en invierno y en el caso de la solar. Este lunes, a las ocho de la noche, como señalaba el dirigente del PP, la fotovoltaica apenas contribuyó con 15 MW, el 0,04% del total. Sobre las once y media de la mañana, su pico del día, generó 7.511 MW, un 21,08%.

Estos hándicaps suponen que aunque la fotovoltaica correspondía al 10,8% de la potencia instalada en España en 2020, cubrió un 6,1% de la demanda de acuerdo con REE. La eólica fue algo más eficiente: abarcaba el 25,6% de potencia y satisfizo el 22,2% del mercado.

Aquí es donde surge una solución. Una variante a la solar fotovoltaica, que puede almacenar energía para cuando no brilla el Sol. Se trata de los sistemas de acopio térmicos, un camino hacia el que apuntaban algunas de las respuestas a Casado. Consisten en utilizar materiales de elevada capacidad calorífica como las sales fundidas o el grafito.

Estos elementos acumulan la energía térmica que no se está empleando para la producción eléctrica en las granjas solares durante el día. Cuando cae la noche –o si está nublado –, el calor calienta un circuito de agua. Se puede usar directamente, por ejemplo, para darse una ducha caliente. O se puede llevar al siguiente nivel: al entrar el líquido en ebullición y producir vapor, éste hace girar una turbina, generando electricidad. Igual que una central termoeléctrica convencional.

En España, hay en operación 18 centrales termosolares con sistemas de almacenamiento. De los 2.304 MW de solar térmica instalados en nuestro país (el 2,2% de la potencia peninsular y que cubre el 1,9% de la demanda), la potencia combinada de estos emplazamientos es de 870 MW. Menos de la mitad. Por lo tanto su peso es ínfimo en nuestro sistema eléctrico por ahora. Este lunes la solar térmica generó un máximo de 1.259 MW, a las cuatro y veinte de la tarde. Un 3,65% del total de energía consumida. Para las ocho de la noche, cayó hasta el 0,12%.

La posibilidad de ampliar este sistema a la gran escala depende de dos factores. Primero, la cantidad de calor que podemos almacenar de forma segura. Segundo, la posibilidad de convertirlo en un sistema completamente aislado del exterior, para minimizar la pérdida de energía térmica.

La buena noticia es que no solo dependemos de los avances en la energía termosolar. A este se suman otros métodos de almacenamiento que se están estudiando como el hidrógeno, el aire comprimido o imanes superconductores. Incluso baterías de nuevos compuestos y mayor escalabilidad, como las Megapack de Tesla.

La clave en el camino hacia la descarbonización pasa por combinar todas estas herramientas para paliar el problema de generación intermitente de las renovables. El objetivo en España es que en 2030 el 74% de la generación eléctrica sea renovable, como recoge el Plan Nacional Integrado Energía y Clima (PNIEC). Para cubrir esta necesidad prevé incorporar 57 gigavatios (GW) de potencia renovable y 6 GW de almacenamiento (2,5 GW de baterías). Pero para lograrlo hará falta un importante desarrollo tecnológico, grandes inversiones y nuevas regulaciones.