Central hidroeléctrica de bombeo

¿Sabes para qué sirven las centrales hidroeléctricas de bombeo?

Ingeniería Agua Energía hidroeléctrica Almacenamiento energético

La tecnología hidroeléctrica de bombeo es actualmente el sistema más eficiente para almacenar energía a gran escala. Es más rentable y aporta estabilidad, seguridad y sostenibilidad al sistema eléctrico, al generar gran cantidad de energía con un tiempo de respuesta muy rápido y sin crear ningún tipo de emisión a la atmósfera.

Pero antes de nada, ¿qué es el almacenamiento de la energía? Se trata de la captura y retención de energía para su liberación y uso posterior, un proceso fundamental en la transición energética desde un sistema centrado en los combustibles fósiles hacia un modelo eléctrico basado en energías limpias. Para ello, nos servimos del almacenamiento a gran escala, como las mencionadas centrales hidroeléctricas de bombeo, y a pequeña escala, a través de pilas o baterías de ion de litio, tecnologías clave para dotar de flexibilidad a los mercados eléctricos.

Centrándose específicamente en el sistema de bombeo, Iberdrola es líder en almacenamiento de energía con una potencia de 4,2 GW instalados mediante este tipo de tecnología, el método de almacenamiento energético más eficiente a día de hoy, al no generar ningún tipo de emisión contaminante a la atmósfera y presentar un rendimiento muy superior a las mejores baterías del mercado.

Cómo funciona una central hidroeléctrica de bombeo

 VER INFOGRAFÍA: Partes de una central hidroeléctrica de bombeo [PDF] Enlace externo, se abre en ventana nueva.

Este tipo de central eléctrica cuenta con dos embalses a distinta altura que permiten almacenar agua aprovechando los momentos en los que la demanda energética es menor que la oferta de producción renovable.

Durante las horas de exceso de generación renovable es cuando gran parte del bombeo se emplea para elevar el agua contenida en el embalse situado en el nivel más bajo (11) al depósito superior por medio de una bomba hidráulica que hace subir el agua a través de una tubería forzada (7) y de la galería de conducción. El embalse superior (4) actúa, así, como un depósito de almacenamiento.

Y, por otro lado, es en las horas de menor demanda cuando la central de bombeo apoya al sistema como una planta hidroeléctrica convencional: el agua acumulada en el embalse superior gracias a una presa (5) se envía por la galería de conducción (6) al embalse inferior. En este salto, el agua pasa por la tubería forzada, en la que adquiere energía cinética que se transforma en energía mecánica rotatoria en la turbina hidráulica (9). A su vez, esta se convierte ya en energía eléctrica de media tensión y alta intensidad en el generador (8). Para la regulación de las presiones del agua entre las conducciones anteriores se construye en ocasiones una chimenea de equilibrio (3).

El paso siguiente son los transformadores (1), que envían la electricidad producida en la central por las líneas de transporte de alta tensión hasta llegar a los hogares e industrias de la red eléctrica (2) que la consumen.

Por su parte, el agua, una vez generada la electricidad, cae por el canal de desagüe (10) hasta el embalse inferior, donde queda de nuevo almacenada.

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

Grandes ejemplos de hidroeléctricas de bombeo

La mayor hidroeléctrica de bombeo de Europa es La Muela II, en el embalse de Cortes de Pallàs, en la margen derecha del río Júcar.

Su capacidad instalada alcanza los 880 megavatios (MW) en turbinación y 744 MW en bombeo —suficiente para atender el consumo eléctrico de casi 200.000 hogares— duplicando así la capacidad de generación del complejo Cortes-La Muela hasta más de 1.800 MW —lo que equivaldría a la demanda anual de casi 400.000 familias—. La central tiene cuatro grupos de turbinas reversibles dentro de una caverna que permiten aprovechar el desnivel de 500 metros existente entre el depósito artificial de La Muela y el embalse de Cortes de Pallás para producir energía eléctrica.

Otra de las grandes iniciativas de bombeo del grupo español es el proyecto hidroeléctrico Tâmega, cuyo complejo está conformado por tres nuevas centrales sobre el río homónimo, un afluente del Duero localizado en el norte de Portugal, cerca de Oporto. Gouvães y Daivões entraron en operación a principios de 2022, mientras que Alto Tâmega estará operativa en la primavera de 2024. 

Las tres centrales suman una capacidad instalada de 1.158 MW, lo que supone un aumento del 6 % de la potencia eléctrica total instalada en el país. El complejo es capaz de producir 1.766 GWh al año, suficiente para satisfacer las necesidades energéticas de los municipios vecinos y de las ciudades de Braga y Guimarães —aproximadamente, la demanda de 440.000 hogares—. Asimismo, ha aportado un 33 % más de capacidad de almacenamiento hidroeléctrico al sistema eléctrico portugués, un aumento de potencia que representa un incremento de más del 60 % en el volumen de energía almacenada por bombeo en 2023 en comparación con 2021.

Ya en 2024, Iberdrola recibió la autorización para construir una central hidroeléctrica de bombeo en Valdecañas (Cáceres), en España, con el objetivo de mejorar el potencial energético del Río Tajo al almacenar estacionalmente la energía excedente del sistema en el embalse de Valdecañas. La operación es otra de las apuestas del Grupo por el almacenamiento hidroeléctrico, una vez que también está tramitando la construcción de una instalación de generación hidráulica de bombeo denominada Alcántara II, de 440 MW de potencia, ubicada en la cuenca del río Tajo.

Reforzamos nuestra apuesta por el bombeo

El almacenamiento eficiente es un pilar fundamental para el proceso estratégico de estabilizar los precios en el mercado y evitar la volatilidad en los márgenes. En Iberdrola somos líderes en la tecnología de bombeo, y a través de nuestro nuevo Plan Estratégico 2024-2026, nos proponemos reforzar esa posición con una inversión de 1.500 millones de euros al área de almacenamiento. 

Así, queremos alcanzar para 2026 los 120 millones de kWh de capacidad de almacenamiento a través de bombeo –un incremento del 20 %– y una cartera total de 150 millones de kWh. Un impulso firme para dar mayor estabilidad al sistema eléctrico, de la mano del crecimiento en redes inteligentes, renovables gestionables e hibridación.