Aprovechamiento de almacenamiento energético por bombeo de agua marina en la costa de Cantabria

Abstract

El almacenamiento energético a gran escala es algo cada vez más necesario. Año tras año, el despliegue de fuentes de energía renovable aumenta para cumplir con los objetivos de desarrollo sostenible. Sin embargo, hay que tener en cuenta que, a diferencia de las fuentes de generación fósiles que se quieren eliminar (como el gas o el carbón), la generación renovable es variable en función de la disponibilidad del recurso, que puede oscilar, por ejemplo, de forma diaria o estacional. Además, esta tiene una menor flexibilidad a la hora de conectarse a la red. Por lo tanto, la implantación de energías renovables a gran escala va de la mano con la necesidad de una gran capacidad de almacenamiento energético pensado a corto, medio y largo plazo, para solucionar tanto el problema de las fluctuaciones en la red como la regularización entre la producción y el consumo. Actualmente, hay una gran variedad de opciones de almacenamiento energético en distinto grado de desarrollo, como baterías, almacenamiento químico, CAES o turbinado, cada uno en un estado de desarrollo y cada uno con sus ventajas e inconvenientes. Entre todas las alternativas, la más extendida con diferencia por su elevado nivel de desarrollo, versatilidad y robustez es el turbinado-bombeo. Esta tecnología permite almacenar una gran cantidad de energía con un ciclo muy eficiente y versátil, tanto para picos de demanda como para larga duración. Dentro del turbinado bombeo, una alternativa es utilizar agua marina en zonas costeras con mucho relieve. Aunque es algo experimental, con un único ejemplo construido, aumenta considerablemente las posibilidades de implantación de una tecnología cuyo mayor defecto es la restricción geográfica. Este trabajo plantea el montaje de una instalación de este tipo en la costa de Cantabria basándose en investigaciones anteriores para localizar el lugar idóneo. La marcada orografía de la costa de la región facilita varias ubicaciones viables, siendo elegida una cuenca natural llamada Hoyo Llanzomo, entre las poblaciones de Oriñón e Islares. Basándonos en unas condiciones de trabajo y almacenamiento determinadas, obtenemos un diseño preliminar para la central con buenos datos de rendimiento. Los resultados muestran que, aunque se trate de un planteamiento inicial que requiera un estudio completo, la instalación podría ser un aprovechamiento real de las capacidades de esa localización como instalación de turbinado de agua marina, contribuyendo a satisfacer la demanda de almacenamiento total de la red.

Large-scale energy storage is becoming increasingly necessary. Year after year, the deployment of renewable energy sources continues to grow to meet sustainable development goals. However, it must be noted that unlike the fossil fuel generation sources being phased out (such as gas or coal), renewable generation varies depending on resource availability, which for example can fluctuate, on a daily or seasonal basis. Additionally, it is less flexible when it comes to the connection into the grid. Therefore, the large-scale implementation of renewable energy goes hand in hand with the need for substantial energy storage capacity designed for the short, medium, and long term, to address both fluctuations in the grid and imbalances between production and consumption. Currently, there is a wide variety of energy storage options at different stages of development, including batteries, chemical storage, CAES (Compressed Air Energy Storage), or pumped hydro storage, each with its own advantages and disadvantages. Among all these alternatives, pumped hydro is by far the most widespread due to its high level of development, versatility, and robustness. This technology allows for the storage of large amounts of energy with a highly efficient and flexible cycle, suitable for both peak demand and long-duration storage. Within pumped storage, one alternative in coastal areas with significant elevation differences is to use seawater. Although still experimental, with only one such facility built, this increases the potential for deploying a technology whose main limitation is geographical constraints. This paper proposes the installation of such a system on the coast of Cantabria using previous research to identify the ideal location. The rugged topography of the region's coastline provides several viable sites, with a natural basin called Hoyo Llanzomo, located between the towns of Oriñón and Islares, being selected. Based on specific working and storage conditions, a preliminary design for the plant is developed, showing promising performance metrics. The results indicate that, although this is an initial proposal that requires a full feasibility study, the facility could make effective use of the site's potential for seawater-based pumped hydro storage, contributing to meeting the total energy storage demand of the grid.