Sistemas de almacenamiento de energía: qué son, tipos y beneficios

Desde i-DE, en este artículo profundizaremos en el concepto de almacenamiento energético, qué es, cómo funciona y sus sistemas principales. 

¿Qué es el almacenamiento de energía y cómo funciona?

El almacenamiento de energía es un proceso que consiste en capturar y conservar la energía generada para utilizarla cuando la demanda de consumo lo requiera. 

Este funcionamiento equilibra la oferta y la demanda energética, sobre todo en sistemas que integran fuentes renovables. 

Hay diversos tipos de almacenamiento de energía. Los más utilizados son el bombeo y las baterías. A gran escala,  se emplean centrales hidroeléctricas de bombeo o baterías conectadas a la red eléctrica y a mediana y pequeña escala, se usan baterías conectadas a la red o a plantas  de generación renovable. 

Por ejemplo, en instalaciones solares, cuando los paneles generan más electricidad de la que se consume, el excedente se puede almacenar en baterías para ser utilizado más tarde, garantizando así un suministro constante.

¿Cómo almacenar la energía solar?

Este proceso se realiza principalmente mediante baterías de almacenamiento de energía, que convierten y conservan la electricidad para su uso posterior, ofreciendo una serie de ventajas que trascienden la simple gestión de excedentes:

• Aprovechamiento de recursos: Permite aprovechar la energía generada durante los picos de producción asegurando el desperdicio 0.
• Eficiencia en el consumo: Se almacena la energía excedente para utilizarla cuando la demanda es mayor, lo que se traduce en un uso más racional y económico de la energía.
• Contribución a la sostenibilidad: Refuerza el compromiso con una matriz energética limpia, reduciendo la huella de carbono y promoviendo una transición sostenible.

Tipos de Sistemas de Almacenamiento de Energía

Actualmente existen varios sistemas de almacenamiento de energía que se adaptan a diferentes necesidades y escalas, cada uno con su área de aplicación y características propias. Los bombeos hidráulicos son inmensos almacenes de energía, pero solo se pueden instalar junto a ríos en los que haya zonas montañosas contiguas, para aprovechar la diferencia de altura natural y para poder construir los embalses o piscinas en donde se acumula el agua. Son obras costosas que requieren cerca de diez años para su construcción, pero tienen una muy extensa vida útil.

Los almacenamientos de energía en baterías electroquímicas se pueden hacer de cualquier tamaño. Si son muy grandes son también costosas, pero se pueden instalar en cualquier sitio y los tiempos de ejecución de obra son muy cortos (meses). Al tratarse de una tecnología electrónica su rapidez de respuesta es muy superior a la hidráulica (milisegundos). Esto se traduce en mayor versatilidad de uso. Las baterías se pueden usar para crear micro-redes, islas eléctricas, ajustar el voltaje en las líneas eléctricas, evitar el tendido de líneas eléctricas en zonas de protección medioambiental, etc.

Bombeo hidráulico

Este método es especialmente eficaz para gestionar grandes volúmenes de energía. 

Las centrales de bombeo hidroeléctrico —también conocidas como gigabaterías— son el sistema de almacenamiento más eficiente para instalaciones de muy gran tamaño. 

El bombeo funciona con dos embalses interconectados en circuito cerrado: durante las horas valle, el agua se bombea al embalse superior, almacenando energía potencial, y en las horas punta, se libera para generar electricidad al descender por turbinas reversibles.

Iberdrola se ha consolidado como un referente en el almacenamiento de energía a gran escala mediante tecnologías de bombeo hidroeléctrico.

Ha impulsado proyectos como la Gigabatería del Tâmega, uno de los mayores proyectos hidroeléctricos hechos en Europa, el cual dispone de una potencia de 207 MW y un sistema híbrido de baterías de 15 MW, integrando solar y eólica. 

Entre estos proyectos también destacan la central de Valdecañas, puesta en servicio en febrero de 2025, y la futura instalación reversible de Alcántara II que se proyecta con 440 MW de potencia instalada.

Baterías electroquímicas

Estos sistemas convierten la energía eléctrica en energía química durante la carga en las baterías recargables. 

Entre sus ventajas destacan su alta densidad energética y la adaptabilidad a diferentes escalas, sin embargo, también presentan limitaciones  Su vida útil es de entre 12 y 20 años, dependiendo del uso que se les dé. 

Mientras que en otras tecnologías el precio sube continuamente, el de las baterías lleva muchos años bajando. Son la solución más eficiente para tamaños pequeños, medianos y grandes. Son más rápidas y versátiles. Se pueden instalar en cualquier sitio. Solucionan muchos problemas, no solo el de almacenar energía.

La instalación de Moss Landing en California, con 400 MW de potencia, es considerada una de las más grandes, mientras que el proyecto Edwards & Sanborn en California, con 3.287 MWh de capacidad, es reconocido como el más grande del mundo actualmente.

 
Tipos más comunes:

• Baterías de iones de litio: Ofrecen una alta densidad energética y una vida útil considerable, aunque requieren de sistemas de protección avanzados para evitar sobrecalentamientos.
• Baterías de flujo: Permiten la escalabilidad y un gran número de ciclos de carga y descarga.
• Baterías de plomo-ácido: Son una tecnología más económica, aunque en comparación son un poco menos eficientes.

Sistemas de almacenamiento con baterías para redes

Por otro lado, los sistemas de almacenamiento con baterías para redes son instalaciones que se utilizan exclusivamente para mejorar el servicio eléctrico al consumidor. 

Estas soluciones permiten regular el voltaje que llega a los hogares, mejorar la gestión de picos de consumo, dar electricidad a los pueblos más alejados en emergencias de la red,  y respaldar la integración de energías renovables.

En este contexto, i-DE ha puesto en marcha el primer sistema de almacenamiento con baterías para redes en España, situado en Caravaca de la Cruz. Con una capacidad de 3 MWh, este sistema de ion-litio puede operar de forma aislada y suministrar electricidad hasta cinco horas por si sola en caso de interrupciones en la red. Además, es capaz de crear una micro-red con las plantas solares cercanas extendiendo su duración a más de 15 horas. Una batería puede reaccionar tan rápido a un fallo en la red (causado, por ejemplo, por la caída de un rayo sobre las líneas eléctricas), que puede mantener el servicio eléctrico a las poblaciones cercanas, sin que los usuarios se enteren del incidente. 

Además, por su rapidez de respuesta puede mantener la frecuencia constante en una línea eléctrica, lo que hace posible que las centrales generadoras de la zona puedan seguir operando durante un apagón, si hay una batería que controle la isla eléctrica. Este es el caso de Valcarlos (Navarra), en donde i-DE ha instalado una batería que almacena energía durante los periodos de baja demanda para liberarla cuando sea necesario y para mantener en funcionamiento las minicentrales hidráulicas locales, evitando cortes y reforzando la fiabilidad del suministro en una ubicación de difícil acceso especialmente durante las fuertes nevadas invernales. 

Ambas iniciativas demuestran cómo los sistemas de almacenamiento de energía con baterías contribuyen a estabilizar la red de distribución eléctrica y mejoran la calidad del servicio ante variaciones de demanda o condiciones climáticas adversas.

Beneficios del almacenamiento  energético

En conjunto, estas infraestructuras patentan la apuesta de Iberdrola por el almacenamiento de energía contribuyendo a la integración de energías renovables y al fortalecimiento de la red de distribución eléctrica en España. 

Implementar sistemas de almacenamiento permite:

• Equilibrar producción y consumo.
• Reforzar la estabilidad de la red eléctrica.
• Maximizar el aprovechamiento de energías renovables.
• Reducir la dependencia de combustibles fósiles.
• Fomentar el autoconsumo y la eficiencia energética.
• Contribuir a un sistema más resiliente y sostenible.

Presente y futuro del almacenamiento de energético en España

El escenario actual en España está en plena transformación impulsado por iniciativas como la Hoja de Ruta del Almacenamiento de Energía, los fondos Next Generation EU o la Agenda 2030. 

Con un enfoque a largo plazo, los sistemas de almacenamiento jugarán un papel decisivo en la integración de energías renovables, la optimización de la red y la mejora del autoconsumo. 

Desde i-DE trabajamos para que estos avances tecnológicos se traduzcan en beneficios reales para la sociedad.