¿Por qué la energía renovable es tan difícil de almacenar?

¿Son las renovables más caras o baratas que las plantas tradicionales? Para Manuel Barlett, director general de la Comisión Federal de Electricidad (CFE), es un “mito” que las energías verdes son más baratas.

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Pero las plantas solares y eólicas en México han demostrado que pueden generar energía a menor costo que las centrales de la CFE, que necesitan combustóleo, carbón o diésel, debido a que las primeras no incurren en costo por el combustible –la luz o el aire-, y ahí llevan ganada la apuesta.

También es cierto que hay momentos del día en que las primeras no pueden generar electricidad, por lo que se tiene que recurrir a las centrales tradicionales. Esto se puede anticipar y reducir así los costos, pero cuando existe una emergencia –una banco de nubes se cruza a medio día- resulta más costoso echar a andar una de las plantas tradicionales que en condiciones normales. Y a esto se refieren las autoridades al quejarse del “mito” de las renovables.

Estos problemas se han dado en todo el mundo y quienes apuesta por las renovables han encontrado varias soluciones que también llevan años en práctica, y que sólo esperan a volverse más económicas para depender cada vez menos de las centrales tradicionales.

¿Se puede almacenar la electricidad? La perspectiva sobre esta pregunta se pierde cuando uno tiene en la mente sólo a las centrales eólicas y solares y el problema de su intermitencia –generan sólo en ciertos momentos del día o con ciertas condiciones climáticas. Pero la respuesta es sí, se puede almacenar electricidad, y se hace desde hace décadas. El método a gran escala más usado en la historia han sido las hidroeléctricas.

Guardar agua en las presas es una forma de almacenamiento de electricidad porque sólo se requiere abrir las compuertas para usar la fuerza del agua para generar electricidad. También se almacena electricidad en las pilas del control remoto o del celular, y este mismo principio se ha llevado a gran escala para impulsar las granjas de baterías que ahora acompañan a las centrales solares.

Algunas compañías como la estadounidense Tesla llevan años instalando enormes contenedores que en su interior albergan cientos de baterías que pueden almacenar electricidad para que en las horas que falte la luz, puedan soltar la energía que fueron almacenando a lo largo del día.

“El almacenaje en baterías está transformando la red eléctrica a nivel global y es un elemento cada vez más importante en la transición a un mundo con energías sustentables”, dice Tesla. La empresa cuenta con una solución mejorada de sus granjas de baterías de litio que presentó este año y que busca reducir la dependencia de las energías verdes de las plantas “piqueras”, es decir, de las centrales tradicionales que deben entrar en operación cuando dejan de funcionar las renovables.

Hasta ahora, el mayor desincentivo para estas tecnologías es el costo de su instalación, pero cada año parece más evidente que esto va a cambiar muy pronto.

El costo de estas soluciones rondan entre los 380 dólares a 895 dólares por kilowatt hora (KW/h) de generación, según un estudio del Laboratorio Nacional de Energías Renovables de Estados Unidos (NREL por sus siglas en inglés) publicado a finales de 2018.

La reducción en los costos puede corroborarse con el avance que ha tenido la instalación de estas granjas. La capacidad de almacenamiento de electricidad en instalaciones de baterías de litio se multiplicó por más de cuatro entre 2014 y 2019, al pasar de 214 MW a 899 MW, según un análisis de la Administración de Información de Energía de Estados Unidos (EIA por sus siglas en inglés), publicado en julio. La agencia espera que para 2023 esta cifra llegue a los 2,500 MW.

“Las baterías de litio serán la tecnología dominante casi con total seguridad por los próximos cinco a 10 años, de acuerdo con los expertos, y su continua mejora será resultado de baterías que puedan almacenar energía entre cuatro a ocho horas”, explica un artículo de la publicación especializada Scientific American , de julio.

Otras soluciones vienen también en desarrollo desde hace años, como la celdas de hidrógeno. El uso de este elemento como combustible se conoce al menos desde el siglo XIX, y el sector de la refinación y petroquímica conocen de su uso como combustible desde hace décadas. Ahora se busca que el hidrógeno a través de la electrólisis pueda convertirse en la solución definitiva para las energías renovables.

La electrólisis se refiere a la separación de los elementos que forman el agua (H2O) para obtener el hidrógeno y dejar escapar oxígeno a través del paso de una corriente eléctrica.

“El uso de la electrólisis en la producción de hidrógeno, tiene sentido cuando se utiliza cualquier excedente de electricidad y donde la carga principal de la fuente de electricidad no requiere energía eléctrica, o cuando la red no puede recibir más electricidad renovable”, explica el Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias (INEEL), un centro de estudios público.

El hidrógeno que se consigue de esta reacción química se almacena para luego quemarse para impulsar turbinas, y así generar electricidad. La tecnología aún se encuentra en pruebas en plantas eólicas y solares en países como Estados Unidos, pero se une a la lista de soluciones para ayudar a las energías verdes.

Las soluciones para independizar a las renovables de su relación con las plantas que deben quemar hidrocarburos aún hacen fila para romper este vínculo ‘tóxico’, y así convencer a los escépticos de que las energías verdes son la solución.