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centrales hidroeléctricas de bombeo

Diagrama de la central hidroeléctrica de bombeo de la TVA en Raccoon Mountain , Tennessee, Estados Unidos. Central hidroeléctrica de bombeo de Ludington en Michigan , en el lago...

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Diagrama de la central hidroeléctrica de bombeo de la TVA en Raccoon Mountain , Tennessee, Estados Unidos.
Central hidroeléctrica de bombeo de Ludington en Michigan , en el lago Michigan.

La hidroelectricidad por bombeo ( PSH , por sus siglas en inglés), o almacenamiento hidroeléctrico por bombeo ( PHES , por sus siglas en inglés), es un tipo de almacenamiento de energía hidroeléctrica utilizado por los sistemas eléctricos para el equilibrio de carga . Un sistema PSH almacena energía en forma de energía potencial gravitatoria del agua, bombeada desde un embalse de menor altitud a uno de mayor altitud. La energía eléctrica excedente de bajo costo en horas valle se utiliza normalmente para hacer funcionar las bombas. Durante los períodos de alta demanda eléctrica, el agua almacenada se libera a través de turbinas para producir energía eléctrica.

La hidroelectricidad de bombeo permite almacenar energía de fuentes intermitentes (como la solar , la eólica y otras renovables) o el exceso de electricidad de fuentes de carga base continuas (como el carbón o la nuclear) para períodos de mayor demanda. [ 1 ] [ 2 ] Los embalses utilizados con el almacenamiento por bombeo pueden ser bastante pequeños, en comparación con los lagos de las centrales hidroeléctricas convencionales de capacidad de potencia similar, y los períodos de generación suelen ser inferiores a medio día.

La eficiencia de ciclo completo de la central hidroeléctrica de bombeo varía entre el 70 % y el 80 %. Si bien las pérdidas del proceso de bombeo hacen que la planta sea un consumidor neto de energía en general, el sistema aumenta sus ingresos al vender más electricidad durante los períodos de máxima demanda , cuando los precios de la electricidad son más altos. Si el embalse superior recibe precipitaciones significativas o es alimentado por un río, la planta puede convertirse en un productor neto de energía, al igual que una central hidroeléctrica tradicional.

El almacenamiento por bombeo es, con mucho, la forma de almacenamiento de energía en la red de mayor capacidad disponible y, a partir de 2020, representaban alrededor del 95% de todas las instalaciones de almacenamiento activas en todo el mundo, con una capacidad de procesamiento instalada total de más de 181  GW y, a partir de 2020, una capacidad de almacenamiento instalada total de más de 1,6  TWh . [ 3 ]

Según la Asociación Internacional de Energía Hidroeléctrica , en 2025 , [ 4 ] la energía hidroeléctrica de bombeo a nivel mundial proporciona 200 GW de potencia y 9000 GWh de almacenamiento de energía, mientras que el mercado de sistemas de almacenamiento de energía en baterías está creciendo muy rápidamente en términos de capacidad de generación de energía. En mayo de 2025, las instalaciones acumuladas de sistemas de almacenamiento de energía en baterías en China se reportaron [ 5 ] en 106,9 GW y 240,3 GWh.

Principio básico

Distribución de energía, a lo largo del día, de una central hidroeléctrica de bombeo. El verde representa la energía consumida durante el bombeo. El rojo representa la energía generada.
La energía proveniente de una fuente como la luz solar se utiliza para elevar el agua contra la fuerza de la gravedad, otorgándole así energía potencial. Esta energía potencial almacenada se convierte posteriormente en electricidad que se inyecta a la red eléctrica, incluso cuando la fuente de energía original no está disponible.

Una central hidroeléctrica de bombeo generalmente consta de dos embalses de agua a diferentes alturas, conectados entre sí. En momentos de baja demanda eléctrica, la capacidad de generación excedente se utiliza para bombear agua al embalse superior. Cuando hay mayor demanda, el agua se libera de nuevo al embalse inferior a través de una turbina , generando electricidad. Las centrales de bombeo suelen utilizar conjuntos reversibles de turbina/generador, que pueden funcionar tanto como bomba como turbina generadora (generalmente diseños de turbina Francis ). [ 6 ] El funcionamiento a velocidad variable optimiza aún más la eficiencia de ciclo completo en las centrales hidroeléctricas de bombeo. [ 7 ] [ 8 ] En aplicaciones de micro-PSH, se podría implementar un grupo de bombas y una bomba como turbina (PAT) respectivamente para las fases de bombeo y generación. [ 9 ] La misma bomba podría utilizarse en ambos modos cambiando la dirección de rotación y la velocidad: [ 9 ] el punto de operación en bombeo suele ser diferente del punto de operación en modo PAT.

Tipos

En los sistemas de circuito cerrado, las centrales hidroeléctricas de bombeo puro almacenan agua en un embalse superior sin afluencias naturales, mientras que las centrales de recirculación combinan el bombeo con las centrales hidroeléctricas convencionales , cuyo embalse superior se reabastece parcialmente con afluencias naturales de arroyos o ríos. Las centrales que no utilizan bombeo se denominan centrales hidroeléctricas convencionales; las centrales hidroeléctricas convencionales con una capacidad de almacenamiento significativa pueden desempeñar un papel similar al del bombeo en la red eléctrica si están equipadas adecuadamente.

Eficiencia económica

Teniendo en cuenta las pérdidas por conversión y las pérdidas por evaporación de la superficie del agua expuesta, se puede lograr una recuperación de energía del 70-80% o más. [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] Esta técnica es actualmente el medio más rentable para almacenar grandes cantidades de energía eléctrica, pero los costos de capital y la necesidad de una geografía apropiada son factores críticos para la decisión de seleccionar los sitios de las plantas de almacenamiento por bombeo.

La densidad energética relativamente baja de los sistemas de almacenamiento por bombeo requiere grandes caudales y/o grandes diferencias de altura entre los embalses. La única forma de almacenar una cantidad significativa de energía es mediante un gran cuerpo de agua situado relativamente cerca, pero lo más alto posible por encima, de un segundo cuerpo de agua. En algunos lugares esto ocurre de forma natural; en otros, uno o ambos cuerpos de agua son artificiales. Los proyectos en los que ambos embalses son artificiales y en los que no intervienen afluencias naturales en ninguno de ellos se denominan sistemas de "circuito cerrado". [ 15 ]

Estos sistemas pueden ser económicos porque aplanan las variaciones de carga en la red eléctrica, lo que permite que las centrales térmicas como las centrales de carbón y las centrales nucleares que proporcionan electricidad de carga base continúen operando a máxima eficiencia, mientras que reducen la necesidad de centrales eléctricas de "pico" que utilizan los mismos combustibles que muchas centrales térmicas de carga base, gas y petróleo, pero que han sido diseñadas para la flexibilidad en lugar de la máxima eficiencia. Por lo tanto, los sistemas de almacenamiento por bombeo son cruciales cuando se coordinan grandes grupos de generadores heterogéneos . Los costos de capital para las centrales de almacenamiento por bombeo son relativamente altos, aunque esto se mitiga en cierta medida por su probada larga vida útil de décadas, y en algunos casos más de un siglo, [ 16 ] [ 17 ] que es de tres a cinco veces más larga que las baterías a escala de servicios públicos. Cuando los precios de la electricidad se vuelven negativos , los operadores de hidroeléctricas de bombeo pueden ganar dos veces: cuando "compran" la electricidad para bombear el agua al embalse superior a precios spot negativos y nuevamente cuando venden la electricidad en un momento posterior cuando los precios son altos.

El embalse superior, Llyn Stwlan, y la presa del sistema de almacenamiento por bombeo de Ffestiniog en el norte de Gales . La central hidroeléctrica inferior cuenta con cuatro turbinas hidráulicas que generan 360  MW de electricidad en 60 segundos desde que surge la necesidad.

Además de la gestión energética, los sistemas de almacenamiento por bombeo ayudan a estabilizar la frecuencia de la red eléctrica y proporcionan generación de reserva. Las centrales térmicas tienen mucha menos capacidad para responder a cambios repentinos en la demanda eléctrica que podrían causar inestabilidad en la frecuencia y el voltaje . Las centrales de almacenamiento por bombeo, al igual que otras centrales hidroeléctricas, pueden responder a los cambios de carga en cuestión de segundos.

Por lo tanto, las centrales de bombeo pueden aportar servicios auxiliares como la regulación de frecuencia, la reserva rotatoria, el seguimiento de carga y la reserva operativa, además del almacenamiento de energía a granel y las funciones de reducción de picos de demanda. [ 18 ] Esta flexibilidad operativa se ha vuelto cada vez más importante en los sistemas eléctricos con mayores porcentajes de generación renovable variable. [ 19 ]

El uso más importante del almacenamiento por bombeo ha sido tradicionalmente equilibrar las centrales eléctricas de carga base, pero también puede utilizarse para mitigar la fluctuación de la producción de fuentes de energía intermitentes . El almacenamiento por bombeo proporciona carga en momentos de alta producción eléctrica y baja demanda, lo que permite una mayor capacidad máxima del sistema. En ciertas jurisdicciones, los precios de la electricidad pueden ser cercanos a cero o incluso negativos en ocasiones en las que hay más generación eléctrica disponible que demanda para absorberla. Si bien actualmente esto rara vez se debe únicamente a la energía eólica o solar , un mayor uso de estas fuentes de generación aumentará la probabilidad de que se produzcan estas situaciones.

Es particularmente probable que el almacenamiento por bombeo adquiera especial importancia como contrapeso para la generación fotovoltaica y eólica a gran escala. [ 20 ] El aumento de la capacidad de transmisión a larga distancia, combinado con cantidades significativas de almacenamiento de energía, será crucial para regular cualquier despliegue a gran escala de fuentes de energía renovables intermitentes. [ 21 ] La alta penetración de electricidad renovable no firme en algunas regiones suministra el 40 % de la producción anual, pero podría alcanzarse el 60 % antes de que sea necesario un almacenamiento adicional. [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]

Instalaciones a pequeña escala

Las centrales hidroeléctricas de bombeo más pequeñas no pueden alcanzar las mismas economías de escala que las más grandes, pero existen algunas, incluido un  proyecto reciente de 13 MW en Alemania. Shell Energy ha propuesto un  proyecto de 5 MW en el estado de Washington. En 2016, se presentaron propuestas para pequeñas centrales hidroeléctricas de bombeo en edificios, aunque estas no son económicas. [ 25 ] Además, es difícil integrar grandes embalses en el paisaje urbano (y la fluctuación del nivel del agua puede hacerlas inadecuadas para uso recreativo). [ 25 ] Sin embargo, algunos autores defienden la simplicidad tecnológica y la seguridad del suministro de agua como externalidades importantes . [ 25 ]

Requisitos de ubicación

El principal requisito para PSH es el terreno montañoso. El atlas mundial de centrales hidroeléctricas de bombeo en terrenos vírgenes [ 26 ] enumera más de 800.000 emplazamientos potenciales en todo el mundo con un almacenamiento combinado de 86 millones de GWh (equivalente al almacenamiento efectivo de unos 2 billones de baterías de vehículos eléctricos), lo que supone unas 100 veces más de lo necesario para sustentar el 100% de electricidad renovable. La mayoría son sistemas de circuito cerrado alejados de los ríos. Se pueden evitar las zonas de belleza natural y las nuevas represas en los ríos debido al gran número de emplazamientos potenciales. Algunos proyectos utilizan embalses existentes (denominados "bluefield"), como el proyecto Snowy 2.0 de 350 gigavatios-hora [ 27 ] en construcción en Australia. Algunos proyectos propuestos recientemente plantean aprovechar emplazamientos "brownfield" , como minas en desuso, como el proyecto Kidston [ 28 ] en construcción en Australia. [ 29 ]

Impacto ambiental

La central hidroeléctrica de Taum Sauk se encuentra en construcción.

Los requisitos de agua para el almacenamiento hidroeléctrico por bombeo (PSH) son pequeños: [ 30 ] aproximadamente 1 gigalitro de agua de llenado inicial por gigavatio-hora de almacenamiento. Esta agua se recicla cuesta arriba y cuesta abajo entre los dos embalses durante muchas décadas, pero las pérdidas por evaporación (más allá de lo que proporcionan las precipitaciones y cualquier afluencia de los cursos de agua locales) deben ser repuestas. Los requisitos de tierra también son pequeños: aproximadamente 10 hectáreas por gigavatio-hora de almacenamiento, [ 30 ] lo que es mucho menor que la tierra ocupada por los parques solares y eólicos que el almacenamiento podría sustentar. El almacenamiento hidroeléctrico por bombeo de circuito cerrado (fuera del río) tiene las menores emisiones de carbono [ 31 ] por unidad de almacenamiento de todos los candidatos para el almacenamiento de energía a gran escala.

Tecnologías potenciales

Agua de mar

Las centrales hidroeléctricas de bombeo pueden funcionar con agua de mar, aunque presentan desafíos adicionales en comparación con el uso de agua dulce, como la corrosión por agua salada y el crecimiento de percebes. [ 32 ] Inaugurada en 1966, la central mareomotriz de Rance,  de 240 MW, en Francia, puede funcionar parcialmente como una central hidroeléctrica de bombeo. Cuando las mareas altas ocurren fuera de las horas pico, las turbinas pueden utilizarse para bombear más agua de mar al embalse de la que la marea alta habría traído naturalmente. Es la única central eléctrica de gran escala de este tipo.

En 1999, el proyecto Yanbaru  de 30 MW en Okinawa fue la primera demostración de almacenamiento por bombeo de agua de mar. Desde entonces, ha sido desmantelado. Se consideró un proyecto de almacenamiento por bombeo de agua de mar de 300 MW en Lanai, Hawái, y se han propuesto proyectos similares en Irlanda. [ 33 ] Un par de proyectos propuestos en el desierto de Atacama, en el norte de Chile, utilizarían 600 MW de energía solar fotovoltaica (Cielos de Tarapacá) junto con 300 MW de almacenamiento por bombeo (Espejo de Tarapacá) para elevar agua de mar 600 metros (2000 pies) por un acantilado costero. [ 34 ] [ 35 ]    

Embalses costeros de agua dulce

El agua dulce de las crecidas de los ríos se almacena en la zona marítima, reemplazando el agua de mar mediante la construcción de embalses costeros . El agua almacenada del río se bombea a las tierras altas mediante la construcción de una serie de canales de terraplén y centrales hidroeléctricas de bombeo con fines de almacenamiento de energía, riego, uso industrial y municipal, revitalización de ríos sobreexplotados, etc. Estos proyectos de embalses costeros multipropósito ofrecen un enorme potencial hidroeléctrico de bombeo para aprovechar la energía solar y eólica, variable e intermitente, que son fuentes de energía renovables, limpias y neutras en carbono. [ 36 ]

depósitos subterráneos

Se ha investigado el uso de depósitos subterráneos. [ 37 ] Algunos ejemplos incluyen el proyecto Summit en Norton, Ohio , el proyecto Maysville en Kentucky (mina subterránea de piedra caliza) y el proyecto Mount Hope en Nueva Jersey , que iba a utilizar una antigua mina de hierro como depósito inferior. En 2018Se propuso el almacenamiento de energía en el sitio Callio en Pyhäjärvi ( Finlandia ), que utilizaría la mina de metales básicos más profunda de Europa, con un desnivel de elevación de 1450 metros (4760 pies) . [ 38 ] Las estimaciones de costo por kilovatio para estos proyectos pueden ser más bajas que para los proyectos de superficie si utilizan el espacio subterráneo existente de la mina. Hay oportunidades limitadas que involucren espacio subterráneo adecuado, pero el número de oportunidades de almacenamiento subterráneo por bombeo puede aumentar si las minas de carbón abandonadas resultan adecuadas. [ 39 ] Estados Unidos tiene medio millón de minas de carbón abandonadas, algunas de las cuales podrían reutilizarse para la hidroeléctrica de bombeo. [ 40 ] 

A partir de 2022La empresa emergente estadounidense Quidnet Energy está explorando la posibilidad de utilizar pozos de petróleo y gas abandonados para el almacenamiento por bombeo. Si tienen éxito, esperan ampliar la operación, utilizando algunos de los 3 millones de pozos abandonados en Estados Unidos. [ 41 ] [ 42 ]

Mediante la fracturación hidráulica , se puede almacenar presión bajo tierra en estratos impermeables como la lutita. [ 43 ] La lutita utilizada no contiene hidrocarburos. [ 44 ]

En Bendigo , Victoria, Australia, el Grupo de Sostenibilidad de Bendigo ha propuesto el uso de las antiguas minas de oro bajo Bendigo para el almacenamiento de energía hidroeléctrica por bombeo. [ 45 ] Bendigo tiene la mayor concentración de minas de roca dura de pozo profundo del mundo, con más de 5000 pozos excavados bajo Bendigo en la segunda mitad del siglo XIX. El pozo más profundo se extiende 1406 metros verticalmente bajo tierra. Un estudio de prefactibilidad reciente ha demostrado que el concepto es viable con una capacidad de generación de 30  MW y un tiempo de funcionamiento de 6 horas utilizando una altura de agua de más de 750 metros.

Sistemas descentralizados

Las aplicaciones pequeñas (o micro) para el almacenamiento por bombeo podrían construirse en arroyos y dentro de infraestructuras, como redes de agua potable [ 46 ] e infraestructuras para la producción de nieve artificial. En este sentido, una cuenca de aguas pluviales se ha implementado concretamente como una solución rentable para un embalse de agua en un sistema de almacenamiento de energía hidroeléctrica por bombeo a pequeña escala. [ 9 ] Estas plantas proporcionan almacenamiento de energía distribuido y producción de electricidad flexible distribuida , y pueden contribuir a la integración descentralizada de tecnologías de energía renovable intermitente , como la energía eólica y la energía solar . Los embalses que pueden utilizarse para pequeñas centrales hidroeléctricas de bombeo podrían incluir [ 47 ] lagos naturales o artificiales, embalses dentro de otras estructuras como sistemas de riego, o partes no utilizadas de minas o instalaciones militares subterráneas. En Suiza, un estudio sugirió que la capacidad instalada total de pequeñas centrales hidroeléctricas de bombeo en 2011 podría incrementarse entre 3 y 9 veces mediante la implementación de instrumentos políticos adecuados . [ 47 ]

Utilizando un sistema de almacenamiento por bombeo con cisternas y pequeños generadores, la microhidroeléctrica también puede ser eficaz para sistemas de generación de energía doméstica de "circuito cerrado". [ 48 ] [ 49 ]

depósitos submarinos

En marzo de 2017, el proyecto de investigación StEnSea (Almacenamiento de Energía en el Mar) anunció la finalización exitosa de una prueba de cuatro semanas de un depósito submarino de almacenamiento por bombeo. En esta configuración, una esfera hueca sumergida y anclada a gran profundidad actúa como depósito inferior, mientras que el depósito superior es la masa de agua que lo contiene. La electricidad se genera al introducir agua mediante una turbina reversible integrada en la esfera. Durante las horas de menor demanda, la turbina cambia de dirección y bombea el agua nuevamente, utilizando el excedente de electricidad de la red.

La cantidad de energía generada al introducir agua aumenta proporcionalmente a la altura de la columna de agua sobre la esfera. En otras palabras: cuanto más profunda sea la esfera, mayor será su capacidad de almacenamiento de energía. Por lo tanto, la capacidad de almacenamiento de energía del depósito sumergido no está regida por la energía gravitacional en el sentido tradicional, sino por la variación de la presión vertical .

Hidroeléctrica de bombeo de alta densidad

RheEnergise [ 50 ] puso en marcha una instalación de 500 kW en Plymouth, Inglaterra, en 2026. [ 51 ] El objetivo es demostrar la eficiencia del almacenamiento por bombeo utilizando un fluido 2,5 veces más denso que el agua ("un sólido suspendido finamente molido en agua" [ 52 ] ), de modo que "los proyectos pueden ser 2,5 veces más pequeños para la misma potencia". [ 53 ]

Almacenamiento en seco durante el año

El sexto gobierno laborista de Nueva Zelanda investigó el uso de grandes sistemas de almacenamiento por bombeo para gestionar la variabilidad estacional del agua. El proyecto propuesto del lago Onslow , parte de la iniciativa gubernamental NZ Battery, fue diseñado para proporcionar aproximadamente 5 TWh de almacenamiento de larga duración para mitigar el riesgo de "año seco" del país, en el que la reducción de los caudales de entrada a los lagos hidroeléctricos existentes puede provocar escasez nacional de electricidad. El concepto del lago Onslow se dimensionó para suministrar energía durante varios meses. El costo estimado del proyecto fue de 15.700 millones de dólares neozelandeses. [ 54 ] En diciembre de 2023El proyecto fue cancelado por el Sexto Gobierno Nacional de Nueva Zelanda . [ 55 ]

Historia

Principio de la central hidroeléctrica de bombeo como sistema de almacenamiento de energía.

El primer uso del almacenamiento por bombeo se dio en 1907 en Suiza , en la instalación de almacenamiento por bombeo de Engeweiher, cerca de Schaffhausen, Suiza. [ 56 ] [ 57 ] En la década de 1930, se dispuso de turbinas hidroeléctricas reversibles. Este aparato podía funcionar tanto como generadores de turbina como, a la inversa, como bombas accionadas por motor eléctrico. Lo último en tecnología de ingeniería a gran escala son las máquinas de velocidad variable para una mayor eficiencia. Estas máquinas funcionan en sincronía con la frecuencia de la red cuando generan, pero funcionan de forma asíncrona (independientemente de la frecuencia de la red) cuando bombean.

El primer uso del almacenamiento por bombeo en los Estados Unidos fue en 1930 por la Connecticut Electric and Power Company , utilizando un gran embalse ubicado cerca de New Milford, Connecticut , bombeando agua del río Housatonic al embalse de almacenamiento 70 metros (230 pies) más arriba. [ 58 ] 

Uso mundial

En 2009, la capacidad mundial de generación de almacenamiento por bombeo era de 104 GW , [ 59 ] mientras que otras fuentes afirman 127  GW, lo que comprende la gran mayoría de todos los tipos de almacenamiento eléctrico de grado industrial. [ 60 ] La Unión Europea tenía  una capacidad neta de 38,3 GW (36,8% de la capacidad mundial) de un total de 140  GW de energía hidroeléctrica y representa el 5% de la capacidad eléctrica neta total en la UE. Japón tenía  una capacidad neta de 25,5 GW (24,5% de la capacidad mundial). [ 59 ]

A continuación se enumeran las seis centrales hidroeléctricas de bombeo en funcionamiento más grandes (para obtener una lista detallada, consulte la Lista de centrales hidroeléctricas de bombeo ) :

Planta de almacenamiento por bombeo de Kruonis , Lituania

Australia

La central hidroeléctrica de Wivenhoe, en Queensland, se construyó en 1984. Funciona bombeando agua desde la presa de Wivenhoe hasta la presa de Splityard Creek (con una capacidad de 28 700 megalitros), desde donde puede generar 570 MW de energía hidroeléctrica durante 10 horas. [ 76 ] Es operada por CleanCo Queensland , una corporación propiedad del Gobierno de Queensland . [ 77 ]

Australia cuenta con 15 GW de capacidad de almacenamiento por bombeo en construcción o en fase de desarrollo.

Algunos ejemplos son:

  • En junio de 2018, el gobierno federal australiano anunció que se habían identificado 14 emplazamientos en Tasmania para la instalación de centrales hidroeléctricas de bombeo, con el potencial de añadir 4,8 GW a la red nacional si se construyera un segundo enlace bajo el estrecho de Bass.
  • El proyecto Snowy 2.0 conectará dos represas existentes en las Montañas Nevadas de Nueva Gales del Sur para proporcionar 2 GW de capacidad y 350 GWh de almacenamiento. [ 78 ] El proyecto enfrenta grandes desafíos. [ 79 ]
  • En septiembre de 2022, se anunció un proyecto de almacenamiento hidroeléctrico por bombeo (PHES) en Pioneer- Burdekin, en el centro de Queensland, con el potencial de convertirse en uno de los PHES más grandes del mundo, con una capacidad de 2,5 a 5 GW / 120 GWh. Cuando el proyecto se canceló en 2024, [ 80 ] las previsiones de precios de la energía aumentaron un 60 % para 2035. [ 81 ]

Porcelana

China posee la mayor capacidad de energía hidroeléctrica de bombeo del mundo y está en expansión.

En enero de 2019, la Corporación Estatal de Red Eléctrica de China anunció planes para invertir 5700 millones de dólares estadounidenses en cinco centrales hidroeléctricas de bombeo con una capacidad total de 6 GW, que se ubicarán en las provincias de Hebei, Jilin, Zhejiang y Shandong, y en la Región Autónoma de Xinjiang. China busca construir 40 GW de capacidad hidroeléctrica de bombeo instalada para 2020. [ 82 ]

China añadió 7,75 GW de PSH en 2024, lo que elevó la capacidad total instalada de generación de PSH a 58,69 GW. Con más de 200 GW de PSH en construcción o aprobados, China está en camino de superar su objetivo de 120 GW para 2030. [ 83 ]

Noruega

En Noruega existen 9 centrales hidroeléctricas con capacidad de bombeo, con una capacidad instalada total de 1344 MW y una producción anual promedio de 2247 GWh. La energía hidroeléctrica de bombeo en Noruega se construye de forma algo diferente a la del resto del mundo. Están diseñadas para el bombeo estacional. La mayoría no puede recircular el agua indefinidamente, sino que solo bombea y reutiliza una vez. Esto se debe al diseño de los túneles y a la elevación de los embalses superior e inferior. Algunas, como la central de Nygard, bombean agua desde varias tomas fluviales hasta un embalse.

La central más grande, Saurdal, que forma parte del complejo Ulla-Førre , cuenta con cuatro turbinas Francis de 160 MW , pero solo dos son reversibles. El embalse inferior se encuentra a mayor altitud que la propia central, por lo que el agua bombeada solo puede utilizarse una vez antes de tener que fluir hacia la siguiente central, Kvilldal, situada más adelante en el sistema de túneles. Además del embalse inferior, recibirá agua procedente de 23 tomas de ríos, arroyos y pequeños embalses. Parte de esta agua ya habrá pasado por una central eléctrica más pequeña en su recorrido.

Estados Unidos

Mapa topográfico sombreado de la central hidroeléctrica de bombeo de Taum Sauk en Missouri, Estados Unidos. El lago, situado en la montaña, se construyó sobre una superficie plana, lo que requirió la construcción de una presa alrededor de todo su perímetro.

En 2010, Estados Unidos tenía 21,5 GW de capacidad de generación de almacenamiento por bombeo (20,6 % de la capacidad mundial). [ 84 ] El almacenamiento por bombeo aportó 21.073 GWh de energía en 2020 en Estados Unidos, pero −5.321  GWh (netos) porque se consume más energía en el bombeo que la que se genera. [ 85 ] La capacidad nominal de almacenamiento por bombeo había crecido a 21,6  GW para 2014, y el almacenamiento por bombeo comprendía el 97 % del almacenamiento de energía a escala de red en Estados Unidos. A finales de 2014, había 51 propuestas de proyectos activas con un total de 39  GW de nueva capacidad nominal en todas las etapas del proceso de licenciamiento de la FERC para nuevas centrales hidroeléctricas de almacenamiento por bombeo en Estados Unidos, pero no había ninguna central nueva en construcción en Estados Unidos en ese momento. [ 86 ] [ 87 ]

Italia

Italia alcanzó el pico de uso de almacenamiento por bombeo ( pompaggi ) en 2003, con aproximadamente 8 TWh. [ 88 ] Durante décadas, Italia tuvo capacidad excedente porque su propio programa nuclear se interrumpió en la década de 1980, por lo que las estaciones de bombeo operan principalmente de noche cuando Francia exporta el excedente de electricidad nuclear a precios casi nulos. [ 88 ] En 2019, el operador de la red quería que se construyeran 6 GW de capacidad adicional en el centro y sur de Italia. [ 88 ] En 2024, Edison planeó 500 MW de nueva capacidad. [ 89 ]

Reino Unido

El Reino Unido cuenta con cuatro centrales hidroeléctricas de bombeo operativas con una capacidad de generación de 2,8 GW y una capacidad energética total de 23,9 GWh. [ 90 ] Estas son Dinorwig (1728 MW), Cruachan (440 MW), Ffestiniog (360 MW) y Foyers (300 MW). [ 90 ]

A partir de 2025, SSE Renewables está desarrollando una instalación de 1300 MW en las Tierras Altas de Escocia llamada Coire Glas con una capacidad energética de 30 GWh. [ 91 ] [ 92 ]

Indonesia

En Indonesia, el desarrollo de la energía hidroeléctrica de bombeo en el sistema Java-Bali se encuentra en construcción para mejorar la estabilidad de la red y apoyar la integración de energías renovables en la región. El componente principal, la planta de almacenamiento por bombeo Upper Cisokan (UCPS) en Java Occidental, tendrá una capacidad instalada de aproximadamente 1040 MW (cuatro unidades de 260 MW). La instalación operará tanto en modo de generación como de bombeo para equilibrar la demanda de electricidad en horas pico y valle, y está diseñada para proporcionar aproximadamente 6,5 horas de generación por día. El proyecto está cofinanciado por el Banco Mundial y el Banco Asiático de Inversión en Infraestructura (BAII), con una financiación total de alrededor de 610 millones de dólares estadounidenses, y se espera que comience a operar alrededor de 2025. Representa el primer desarrollo de almacenamiento por bombeo a gran escala de Indonesia y un hito clave en el programa de modernización de la red Java-Bali. [ 93 ] [ 94 ] [ 95 ]

Sistemas híbridos

Las represas hidroeléctricas convencionales también pueden utilizar el almacenamiento por bombeo en un sistema híbrido que genera energía a partir del agua que fluye naturalmente hacia el embalse, así como almacenando el agua bombeada de regreso al embalse desde debajo de la represa. La represa Grand Coulee en Estados Unidos se amplió con un sistema de bombeo de retorno en 1973. [ 96 ] Las represas existentes pueden ser repotenciadas con turbinas reversibles, extendiendo así el tiempo que la planta puede operar a plena capacidad. Opcionalmente, se puede agregar una central hidroeléctrica de bombeo de retorno, como la represa Russell (1992), a una represa para aumentar la capacidad de generación. El uso del embalse superior y el sistema de transmisión de una represa existente puede acelerar los proyectos y reducir los costos.

Véase también

Referencias

  1. ↑ "Almacenamiento para un suministro eléctrico seguro a partir de energía eólica y solar" (PDF) . Archivado (PDF) del original el 23 de febrero de 2011. Consultado el 21 de enero de 2011 .
  2. ↑ Rehman, Shafiqur; Al-Hadhrami, Luai; Alam, Md (30 de abril de 2015). "Sistema de almacenamiento de energía hidroeléctrica por bombeo: una revisión tecnológica" . Renewable and Sustainable Energy Reviews . 44 : 586–598 . Bibcode : 2015RSERv..44..586R . doi : 10.1016/j.rser.2014.12.040 . Archivado del original el 8 de febrero de 2022. Recuperado el 15 de noviembre de 2016 a través de ResearchGate.
  3. ↑ "Base de datos global de almacenamiento de energía del DOE OE" . Programa de sistemas de almacenamiento de energía del Departamento de Energía de EE . UU. Laboratorios Nacionales Sandia . 8 de julio de 2020. Archivado del original el 9 de julio de 2021. Consultado el 12 de julio de 2020 .
  4. ↑ https://www.hydropower.org/factsheets/pumped-storage La energía hidroeléctrica de almacenamiento por bombeo es la tecnología de baterías más grande del mundo, con una capacidad instalada global de casi 200 GW, lo que representa más del 94 % de la capacidad mundial de almacenamiento de energía de larga duración, muy por delante de las baterías de iones de litio y otros tipos de baterías. - La Asociación Internacional de Energía Hidroeléctrica (IHA) estima que los proyectos de almacenamiento por bombeo en todo el mundo almacenan hasta 9000 gigavatios-hora (GWh) de electricidad. - El informe Perspectivas Mundiales de la Energía Hidroeléctrica 2025 informó que 600 GW de proyectos de energía hidroeléctrica de almacenamiento por bombeo se encuentran actualmente en diversas etapas de desarrollo.
  5. ↑ Las instalaciones acumuladas de BESS en China ascienden ahora a 106,9 GW / 240,3 GWh a mayo de 2025 - https://www.ess-news.com/2025/05/21/global-battery-storage-deployments-reach-nearly-9-gwh-in-april-reports-rho-motion/
  6. ↑ "Almacenamiento de energía hidroeléctrica por bombeo" (PDF) . Archivado (PDF) del original el 31 de octubre de 2020. Consultado el 28 de agosto de 2020 .
  7. ↑ "La velocidad variable es clave para el mayor proyecto de almacenamiento de energía hidroeléctrica por bombeo del mundo, la planta de Fengning en China" . 4 de julio de 2018. Archivado del original el 7 de agosto de 2020. Consultado el 28 de agosto de 2020 .
  8. ↑ Joseph, Anto; Chelliah, Thanga; Lee, Sze; Lee, Kyo-Beum (2018). "Fiabilidad de una central hidroeléctrica de bombeo de velocidad variable" . Electronics . 7 (10): 265. doi : 10.3390/electronics7100265 .
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  • Atlas mundial de centrales hidroeléctricas de bombeo , con más de 600.000 emplazamientos potenciales.
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