Las centrales hidroeléctricas producen un gran impacto en los ecosistemas fluviales debido a las fluctuaciones bruscas de caudal que originan en los cauces de los ríos. Para estudiar cómo paliar esta situación, un equipo de investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) ha realizado un estudio que evalúa la posibilidad de utilizar las baterías de los vehículos eléctricos para proporcionar una capacidad de almacenamiento adicional al sistema que conduzca a una operación hidroeléctrica más equilibrada. Entre sus beneficios, la acumulación de energía en las baterías de estos vehículos favorecería el trabajo más gradual de las plantas hidroeléctricas y disminuiría, de este modo, el estrés fluvial.
"La variabilidad operativa en las centrales hidroeléctricas puede originar fluctuaciones relevantes en el flujo de agua que causan severas alteraciones en la funcionalidad del ecosistema del arroyo. Estas consecuencias perjudiciales podrían reducirse si se dispusiera de otro tipo de almacenamiento de energía", explican Alfonso Román, Diego García de Jalón y Carlos Alonso, tres de los investigadores de la universidad, que junto con el grupo Hidrobiología y el Centro de Investigación del Transporte han estudiado en ocho países con diversos entornos socioeconómicos y tecnológicos la asignación de la capacidad de almacenamiento energético de este tipo de vehículos para mitigar los impactos ambientales de las puntas en la generación hidroeléctrica causadas por la demanda.
Las centrales hidroeléctricas planifican su operación pretendiendo optimizar sus beneficios económicos, y, en consecuencia, intentan producir energía en los picos de demanda eléctrica, usualmente por la tarde, dado que el precio de la electricidad en ese período es mayor. Análogamente, la producción durante la noche es muy baja o nula, pues el precio de la energía es inferior. "La capacidad de respuesta a corto plazo de la energía hidroeléctrica y la flexibilidad de operación son críticas en algunos sistemas eléctricos, especialmente durante estos períodos de demanda máxima", apuntan los investigadores.
Durante la operación de la planta, el accionamiento de la turbina causa una liberación de agua, y, por tanto, el esquema de funcionamiento descrito origina grandes fluctuaciones en el caudal de los ríos (fenómeno conocido como hydropeaking), que ocasiona un grave deterioro en el ecosistema del río. Los investigadores de la UPM proponen utilizar la flota de vehículos eléctricos enchufables disponible para favorecer que las plantas hidroeléctricas incrementen su producción en períodos de baja demanda, usualmente por la noche, y almacenar esa energía en los vehículos eléctricos para que el suministro a la red durante los picos de demanda se efectúe desde los vehículos eléctricos.
También se busca que se reduzca la punta de funcionamiento de la planta. Consecuentemente, permitiría reducir los caudales máximos del río e incrementar los mínimos, suavizando el impacto de la planta y favoreciendo unos flujos de agua que simulen mejor el régimen natural. Las fluctuaciones bruscas y frecuentes de caudal que origina la producción hidroeléctrica, atendiendo a las puntas de la demanda, es suavizada por el parque de vehículos enchufables.
En 2050
Los resultados obtenidos para esta fecha indican que una penetración del 50% de estos vehículos eléctricos en el total de la flota, utilizando baterías con una densidad de 300 Wh/kg, podría proporcionar una capacidad de almacenamiento estable para la producción de energía hidroeléctrica media diaria en países como Alemania, China, España, Estados Unidos y Japón.
Diego García de Jalón, el investigador que ha dirigido el estudio, sostiene que "con los resultados obtenidos, concluimos que se puede mitigar el impacto del hydropeaking usando el futuro almacenamiento de energía disponible en vehículos eléctricos enchufables". Al mismo tiempo, continúa García de Jalón, esta aplicación permitiría flexibilizar las operaciones de las plantas hidroeléctricas, favoreciendo el cumplimiento de los caudales ecológicos y permitiendo un régimen de caudales más parecido al natural. "La generación hidroeléctrica requeriría menor potencia, lo que reduciría el coste de las instalaciones y eliminaría la necesidad de construir depósitos de compensación", añade.
