Central hidroeléctrica de bombeo
Almacenamiento que bombea agua a un embalse superior cuando la electricidad es barata o abundante y la turbina cuando hace falta potencia; es la mayor forma de almacenamiento en red del mundo.
Las centrales hidroeléctricas de bombeo (PSH) concentran la mayor parte de la capacidad de almacenamiento de energía instalada en las redes del mundo: unos 180–190 GW de potencia (IHA 2024), con un almacenamiento del orden de 9.000 GWh, aunque las baterías ya añaden potencia más deprisa. China, Japón y Estados Unidos tienen los parques más grandes.
La energía almacenada depende del volumen de agua y del salto:
Un millón de m³ con un salto de 400 m almacena unos 1.090 MWh antes de pérdidas. Parámetros principales:
- Rendimiento de ida y vuelta: 70–85 % en centrales modernas
- Duración: normalmente 6–20 horas a plena potencia, y mucho más en algunos sistemas estacionales
- Respuesta: modo de generación en unos 1–3 minutos desde parado y en segundos si ya gira; los grupos de velocidad variable y los ternarios pueden también regular potencia mientras bombean
- Vida útil: 50–100 años para la obra civil, con revisiones del equipo electromecánico cada 30–40 años
La mayoría de las centrales usan bombas-turbina Francis reversibles. Entre los grandes ejemplos están Fengning (China, 3,6 GW), Bath County (EE. UU., unos 3 GW) y Dinorwig (Reino Unido, 1,7 GW, famosa por su capacidad de arranque autónomo).
Las limitaciones son geográficas y financieras: una topografía adecuada, plazos de construcción largos (5–10 años) y una inversión inicial alta. Los sistemas de circuito cerrado fuera de cauce, cartografiados en todo el mundo por la ANU, evitan los impactos sobre los ríos y despiertan cada vez más interés como almacenamiento de larga duración para redes con mucha renovable.
Términos relacionados
Todos los términos →- Salto hidráulico
Diferencia de altura entre la superficie del agua en la toma de una central hidroeléctrica y la salida de la turbina o el canal de desagüe, que junto con el caudal determina la potencia disponible.
- Turbina Francis
Turbina hidráulica de reacción con álabes fijos en la que el agua entra en dirección radial y sale en dirección axial; es el diseño más instalado y se usa en saltos medios de unos 30 a 700 m.
- Rendimiento de ida y vuelta
La parte de la energía introducida en un sistema de almacenamiento que se recupera en la descarga, medida en un límite definido (celda, lado DC o conexión AC a la red).
- Almacenamiento de larga duración (LDES)
Almacenamiento capaz de descargar a potencia nominal durante unas 8 horas o más, para cubrir periodos de varios días sin viento ni sol y desequilibrios estacionales que las baterías de 2–4 horas no pueden cubrir.
- Arranque autónomo (black start)
Proceso de reposición de un sistema eléctrico tras un apagón total o parcial mediante grupos capaces de arrancar sin energía de la red.
- LCOS (coste nivelado del almacenamiento)
Coste medio por MWh descargado a lo largo de la vida de un sistema de almacenamiento, con la inversión, la operación, la energía de carga y las pérdidas por rendimiento incluidas.