REPORTAJE

La gravedad como activo industrial: el almacenamiento energético que impulsa la competitividad española

Mientras la industria española avanza hacia la descarbonización y busca desesperadamente reducir la volatilidad de sus costes energéticos, una tecnología centenaria, reinventada con ingenio, emerge como la piedra angular de su competitividad futura: el almacenamiento de energía por gravedad.

No se trata solo de un concepto teórico o de un proyecto de I+D; es una realidad industrial madura, un activo estratégico y la promesa de una nueva era de estabilidad para el sector productivo.

Desde una óptica industrial, proyectos piloto y macroinstalaciones basadas en la gravedad están posicionando a España no solo como un líder en generación renovable, sino como un hub de soluciones de gestión y almacenamiento de energía, un sector de alto valor añadido con un potencial exportador muy destacable.

Con más de 5 GW de potencia instalada (equivalente a la demanda pico de 5 millones de hogares), España posee una de las flotas de bombeo más robustas de Europa. Plantas como Cortes-La Muela (Valencia) o Aguayo (Cantabria) actúan como gigantescos amortiguadores del sistema. La primera, situada en la cuenca del río Júcar, es la más grande del continente de su clase. Se puso en funcionamiento en 1983 y tiene una potencia de bombeo de 1.294 MW. En 2024 España ya estaba tramitando 20 nuevos proyectos de centrales reversibles que añadirían más de 19 GW de capacidad al total del país.

Estos complejos hidrológicos tienen un indudable valor para la industria. Al bombear en horas de exceso de renovables, cuando los precios son bajos, incluso negativos, y generar en horas pico, cuando los precios son altos, estas centrales aplanan la curva de precios del pool eléctrico, reduciendo la incertidumbre en los costes operativos de las fábricas.

Además, proporcionan inercia, regulación de frecuencia y reserva de potencia, manteniendo la calidad del suministro eléctrico. Para industrias con procesos sensibles como las fábricas de semiconductores, las siderúrgicas y las químicas, un microcorte de voltaje puede suponer pérdidas millonarias. El bombeo es el guardián de la estabilidad de la red.

Por otro lado, estos proyectos son habilitadores de renovables corporativas pues permiten que grandes consumidores industriales se planteen inversiones en parques eólicos o solares a gran escala con la garantía de que su energía intermitente puede ser almacenada y gestionada.

Las empresas propietarias de estos activos, como Iberdrola, Endesa o Naturgy, están transformando su modelo de negocio, ofreciendo «contratos de almacenamiento estable» a grandes clientes industriales, pasando de vender energía a vender un servicio de gestión y resiliencia energética. El reciente apagón masivo del 28 de abril ha puesto más en valor esta clase de servicios.

Potencial industrial

El verdadero potencial industrial reside en la siguiente generación de tecnologías, más modular, menos intrusiva y aplicable en contextos específicos. España es un campo de pruebas de primer nivel, un laboratorio de vanguardia.

La tecnología de estas cámaras hidroneumáticas para almacenamiento de energía sustituye los embalses superficiales por cámaras subterráneas presurizadas excavadas en roca, donde el agua se almacena. Su implementación representa una clara oportunidad industrial que activa la cadena de valor local pues requiere expertise en ingeniería civil de túneles, fabricación de turbinas de alta presión y sistemas de control, sectores donde empresas españolas como son líderes Sacyr, Ferrovial y Elecnor son líderes.

Tiene, además, aplicación en polos industriales pues estas cámaras podrían ubicarse cerca de grandes zonas de consumo industrial como puertos o polígonos, sin el impacto de un embalse, ofreciendo almacenamiento in situ o de proximidad.

Finalmente es una solución exportable a países comunitarios con falta de relieve pero con necesidad de almacenamiento como Países Bajos o Dinamarca.

Otra tecnología plausible es el almacenamiento por gravedad con pesos. Es completamente diferente ya que no usa agua, sino grandes bloques de hormigón. Consiste en usar pozos mineros abandonados para izar y dejar caer pesas de miles de toneladas. Comunidades mineras de Asturias, León o Teruel disponen de la infraestructura vertical -los pozos- y el conocimiento técnico -ingenieros de minas y operarios- para albergar estas plantas. Un pasivo medioambiental deviene activo energético. Y además favorece la reconversión de explotaciones mineras no operativas.

Esta alternativa, por otra parte, necesita fabricantes de cables y grúas de ultra-alta resistencia, así como sistemas de control de precisión y software de gestión, lo que abre un nuevo nicho para la industria auxiliar. Y también favorece un modelo de negocio descentralizado: Una siderurgia o una planta química podría financiar su propia unidad de gravedad en una mina cercana para autoabastecerse de energía gestionada, independizándose parcialmente de la red.

La empresa escocesa Gravitricity, la más representativa de esta tecnología, estima que hay cerca de 14.000 posibles emplazamientos en minas abandonadas en todo el mundo que son adecuados para ello. El sistema que proponen tendría una capacidad de almacenamiento de 1-20 MWh, con eficiencia de 80-90% y con una duración de 50 años sin degradación.

Por el momento, en 2021, la compañía llevó a cabo un proyecto piloto en Edimburgo con una torre de 15 metros y un bloque de 50 toneladas. Además, ha comenzado un proyecto a escala comercial en la remota localidad finlandesa de Pyhäjärvi, sita a 450 kilómetros al norte de Helsinki. Su mina de zinc y cobre Pyhäsalmi, de más de 1.400 metros de profundidad, fue clausurada, pero ahora la firma le está dando una nueva vida, al prever que tendrá una capacidad de almacenamiento de 2 MWh.

La torre de la mina finlandesa Pyhäsalmi en invierno, reconvertida en sistema de almacenamiento energético. Firma: Gravitricity

«No hay ninguna duda de que el almacenamiento de energía de larga duración (LTES) es la clave para compensar la variabilidad de las energías renovables. Lo que no está tan claro es cuál es el mejor método para conseguirlo. En la actualidad, existen varias tecnologías que difieren en la forma de almacenaje», destaca Javier Sánchez Prieto, director académico del Máster Universitario en Energías Renovables de la Universidad Internacional de La Rioja (UNIR).

«Puede ser un abordaje químico (por ejemplo, la producción de hidrógeno), electroquímico (todos los tipos de baterías eléctricas), térmico (por ejemplo, los materiales de cambio de fase), eléctrico (superconductores y supercondensadores) y mecánico (volantes de inercia, bombeo hidráulico, aire comprimido y por gravedad)», enumera el profesor en un artículo publicado en The Conversation, una plataforma editorial sin ánimo de lucro, sin publicidad ni otros intereses comerciales, de acceso libre y gratuito, que pone a disposición de medios de comunicación y lectores artículos divulgativos y análisis escritos por la comunidad académica e investigadora.

La tecnología de bombeo hidráulico, continúa el profesor universitario, supone alrededor del 90% del total de la potencia global de almacenamiento de energía. Su inconveniente es que tiene una gran dependencia de la localización.

«Por otra parte, hay muchas esperanzas depositadas en el desarrollo de baterías eléctricas y grandes perspectivas de implantación, pero actualmente están limitadas por su duración y los materiales necesarios para fabricarlas».

«Algo parecido ocurre con la producción de hidrógeno como sistema de almacenamiento: a pesar de que se presenta como una interesante alternativa de futuro, queda aún mucho recorrido hasta su implantación a gran escala».

Alternativa capaz

«Ante este panorama -subraya Sánchez Prieto- el almacenamiento por gravedad se presenta con una posible alternativa capaz de compensar algunos de los problemas mencionados. La idea consiste en aprovechar la energía potencial que tiene un objeto por encontrarse a una determinada altura. Es posible reducir su altura dejándolo caer y recuperar esa energía potencial en el proceso».

«La tecnología de almacenamiento por gravedad no está muy limitada por los requisitos de la localización, puede alcanzar capacidades muy elevadas y registra una gran eficiencia. Por estas cualidades, se presenta como una opción segura y de larga duración que puede competir en costes con las tecnologías actuales», estima el experto en Energías Renovables.

«Sin embargo, todavía se necesita investigar a fondo para determinar las condiciones óptimas de funcionamiento y detectar posibles problemas de operación. Es pronto para saber si se implantará en el futuro, pero parece muy prometedora», añade.

El principal problema de esta tecnología es que precisa un gran número de bloques y los que se encuentran directamente sobre el suelo no aportan nada a la capacidad de almacenamiento. Sin embargo, se pueden abaratar los costes sustituyendo parte del hormigón por residuos y materiales reciclados.

Los proyectos de la empresa suiza Energy Vault representan el desarrollo actual de esta tecnología. En 2020, se puso en funcionamiento la instalación EV1CDU en Suiza. Se trata de una torre de 120 metros y 42 metros de diámetro con 5.000 bloques de 35 toneladas, con una capacidad media de almacenamiento de 35 MWh y una eficiencia global del 90%.

Asimismo, a finales de 2023, se conectó a la red eléctrica de Rudong, en China, otro de sus proyectos, la instalación EVx, la primera unidad a escala comercial del mundo que usa esta tecnología de almacenamiento por gravedad, con una capacidad de 100 MWh. Además, se están construyendo otras unidades similares en China, una de ellas de 200 MWh.

Sistema de almacenamiento de energía por gravedad a gran escala en China de la firma Energy Vault.

En el caso de la compañía californiana Gravity Power la tecnología que proponen consiste en un pozo subterráneo similar al de Gravitricity, solo que este se rellena de agua y tiene un pistón que cuando desciende desplaza el agua y se genera energía con una turbina.

Para almacenar energía se utiliza una bomba alimentada por la red para hacer ascender de nuevo el pistón. Dicen ser capaces de almacenar una energía de hasta 3,2 GWh con una potencia de entre 200 y 800 MW.

En España ya está en marcha un programa piloto de central hidroeléctrica reversible de almacenamiento de energía por gravedad. Es la Central de Bombeo de Soria-Chira.

La planta es un proyecto liderado por Red Eléctrica Española (REE) que se está construyendo en la isla de Gran Canaria para generar y almacenar energía, utilizando dos embalses existentes, el Chira (superior) y el Soria (inferior). Su función principal es bombear agua desde el embalse inferior al superior cuando hay exceso de energía renovable y liberarla para producir electricidad. El proyecto implica una inversión de 320 millones de euros y una potencia de 200 MW.

Este piloto, además, supone un inmejorable banco de pruebas. La viabilidad de este proyecto valida un modelo para redes industriales aisladas, como por ejemplo una gran planta de desalinización o un puerto franco. Demuestra que una industria pesada puede establecerse en esos entornos con una red 100% renovable y estable, lo que tiene unas consecuencias muy apreciables.

Por otro lado, el despliegue del almacenamiento por gravedad no es solo cosa de utilities eléctricas. Activa una extensa cadena de valor, que va desde las empresas de ingeniería y construcción, las primeras beneficiadas, como ACS, Acciona, Ferrovial, o IDOM, hasta fabricantes de turbinas, generadores, transformadores y sistemas de control. Aquí podemos incluir al Grupo Elecnor, Ingeteam, o Siemens Gamesa. También favorece servicios profesionales como consultorías legales-ambientales para la obtención de permisos, firmas de financiación de infraestructuras y empresas de operación y mantenimiento. Y, por supuesto, la industria consumidora final: desde la automoción hasta la agroindustria, todas se benefician de precios de la electricidad más estables y predecibles.

Los obstáculos, no obstante, son significativos, pero se enmarcan como decisiones de inversión estratégica. En primer lugar el coste de capital o CAPEX inicial es alto, por lo tanto son necesarios modelos de Financiación Pública-Privada (PPP), donde las autoridades asuman parte del riesgo de desarrollo, y los industriales se comprometan con contratos de compra de capacidad a largo plazo (Off-take agreements).

Marco regulatorio

Dado que la regulación va por detrás de la tecnología, es urgente definir el modelo retributivo para estos activos, reconociendo en el marco regulatorio no solo la energía que vierten, sino los servicios de resiliencia y flexibilidad que aportan al sistema. En este sentido, en el marco de la la Orden TED/807/2023 del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico, se aprobaron las bases reguladoras para la concesión de ayudas a proyectos innovadores de almacenamiento de energía dentro del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia, financiado por la Unión Europea. El objeto y ámbito de aplicación de esta Orden incluye la conversión de centrales hidroeléctricas a modelos reversibles, pero no cita expresamente los sistemas de almacenamiento energético por gravedad.

Otro handicap nada desdeñable son los plazos de desarrollo. Los procesos de permisos pueden alargarse entre 8 y 10 años, lo que requiere una importante agilización administrativa con ventanillas únicas para proyectos declarados «estratégicos de interés nacional».

El almacenamiento por gravedad representa una opción fascinante y prometedora para el futuro energético: es eficiente, duradera, económica y sostenible. Aunque, como se ha visto, en otros países ya se están dando los primeros pasos prácticos, en España aún estamos en la fase exploratoria. La política energética actual, recientemente estimulada por los fallos críticos en la red, podría abrir la puerta a planes piloto en el corto plazo.

Esta tecnología trasciende el ámbito energético para convertirse en una política industrial de Estado. No se trata solo de almacenar megavatios, sino de blindar la competitividad de la industria española frente a la volatilidad de los mercados globales de energía.

La gravedad, la fuerza más antigua del universo, se erige así en el aliado más moderno para la reindustrialización de España.

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