Almacenamiento hidroeléctrico por bombeo: revolucionando las centrales hidroeléctricas

• Escrito por:
• Nombre del autor

  Previsión Quantumrun
• 11 de Julio de 2022

Resumen de información

Transformar antiguas minas de carbón en baterías a escala industrial utilizando almacenamiento hidráulico por bombeo (PHS) es una tendencia creciente en China y ofrece una solución única para el almacenamiento de energía y la generación de electricidad. Este método, si bien promete mejorar la estabilidad de la red y respaldar las fuentes de energía renovables, enfrenta desafíos como el agua ácida que puede dañar la infraestructura. La reutilización de minas cerradas para el almacenamiento de energía no solo ayuda a reducir la dependencia de los combustibles fósiles y las emisiones de carbono, sino que también revitaliza las economías locales al crear empleos y fomentar prácticas energéticas sostenibles.

Contexto de almacenamiento hidroeléctrico por bombeo

Los científicos de la Universidad Chongqing de China y la firma de inversión china Shaanxi Investment Group están experimentando con el uso de goaves de minas de carbón desocupadas (la parte de una mina donde los minerales se han extraído total o predominantemente) para que actúen como baterías de tamaño industrial. Estas minas pueden servir como tanques de almacenamiento superiores y subterráneos para esquemas de almacenamiento hidroeléctrico por bombeo y conectarse a proyectos solares y eólicos a gran escala.

Los proyectos de almacenamiento hidráulico por bombeo (PHS) transportan agua entre dos embalses a diferentes altitudes para almacenar y generar electricidad. El exceso de electricidad se utiliza para bombear agua a un depósito superior durante períodos de bajo consumo de electricidad, como por la noche o los fines de semana. Cuando hay una gran demanda de energía, el agua almacenada se libera a través de turbinas como una planta hidroeléctrica tradicional, fluyendo cuesta abajo desde el depósito superior hacia la piscina inferior, generando electricidad. La turbina también se puede utilizar como bomba para mover el agua hacia arriba.
 
Según la investigación de la universidad y la corporación de inversión, se está considerando reutilizar 3,868 minas de carbón cerradas en China como sistemas de almacenamiento hidroeléctrico por bombeo. Una simulación utilizando este modelo reveló que una planta hidroeléctrica de bombeo construida en una mina de carbón agotada podría alcanzar una eficiencia anual del sistema del 82.8 por ciento. De este modo se podrían producir 2.82 kilovatios de energía regulada por metro cúbico. El principal desafío son los bajos niveles de pH en estas minas, donde el agua ácida puede erosionar los componentes de la planta y emitir iones metálicos o metales pesados ​​que pueden causar daños a las estructuras subterráneas y contaminar los cuerpos de agua cercanos.

Impacto disruptivo

Los operadores de electricidad consideran cada vez más el PHS como una solución viable para equilibrar las redes eléctricas. Esta tecnología se vuelve particularmente valiosa cuando las fuentes renovables como la energía eólica y solar son insuficientes para satisfacer la demanda. Al almacenar el exceso de energía en forma de agua a mayor altura, PHS permite la generación rápida de electricidad cuando es necesario, actuando como amortiguador contra la escasez de energía. Esta capacidad permite un uso más consistente y confiable de fuentes de energía renovables, haciendo que la energía solar y eólica sea más factible como fuentes primarias de electricidad.

Las inversiones en PHS también pueden ser económicamente ventajosas, especialmente en áreas con reservorios naturales existentes o minas en desuso. Utilizar estas estructuras existentes puede ser más rentable que la adquisición a gran escala de baterías de red industriales. Este enfoque no sólo ayuda al almacenamiento de energía, sino que también contribuye a la sostenibilidad ambiental al reutilizar antiguos sitios industriales, como las minas de carbón, para fines de energía verde. Como resultado, los gobiernos y las empresas de energía pueden ampliar su infraestructura eléctrica con costos financieros y ambientales más bajos, al mismo tiempo que impulsan la producción local de energía y reducen las emisiones de carbono.

Además, las regiones que experimentaron un declive económico debido al cierre de minas de carbón pueden encontrar nuevas oportunidades en el sector PHS. El conocimiento y la experiencia existentes de la fuerza laboral local, familiarizada con el diseño y la estructura de la mina, se vuelven invaluables en esta transición. Este cambio no solo genera empleo sino que también apoya el desarrollo de habilidades en tecnologías de energía verde, contribuyendo a una revitalización económica más amplia. 

Implicaciones de los proyectos de almacenamiento hidroeléctrico por bombeo

Las implicaciones más amplias de reutilizar minas cerradas y reservorios naturales para almacenamiento hidroeléctrico por bombeo pueden incluir:

• Reducir los costos de infraestructura de energía renovable en regiones específicas, permitiendo que más comunidades accedan a energía verde asequible.
• Transformar sitios mineros no utilizados en activos económicos, generando empleos y reduciendo las emisiones de carbono en áreas locales.
• Mejorar la confiabilidad de las redes eléctricas que dependen de energías renovables, minimizando los cortes e interrupciones del suministro eléctrico.
• Fomentar un cambio en las políticas energéticas hacia prácticas más sostenibles, influyendo en el enfoque gubernamental en las fuentes de energía renovables.
• Facilitar una disminución de la dependencia de los combustibles fósiles, lo que conduciría a una reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero y a una mejora de la calidad del aire.
• Crear nuevos programas de formación profesional centrados en tecnologías de energías renovables, fomentando una mano de obra cualificada en sectores verdes.
• Promover la descentralización de la producción de energía, empoderando a las comunidades locales para gestionar y beneficiarse de sus recursos energéticos.
• Aumento del interés de los consumidores por las fuentes de energía renovables, lo que podría conducir a un aumento de las inversiones y los productos ecológicos.
• Provocando debates sobre el uso de la tierra y el impacto ambiental, influyendo en futuras regulaciones y en la opinión pública sobre proyectos energéticos a gran escala.
• Posibles protestas de activistas ambientales contra la conversión de minas antiguas, impulsadas por preocupaciones sobre la contaminación del agua y la preservación natural.

Preguntas a considerar

• ¿Qué otras formas abandonadas de infraestructura cree que se pueden reutilizar en proyectos de almacenamiento hidroeléctrico por bombeo? 
• ¿Se diseñarán las minas futuras (de todo tipo, incluidos oro, cobalto, litio, etc.) teniendo en cuenta la reutilización futura?