La importancia de de almacenamiento de

La producción de energía eléctrica en México se centra en las plantas termoeléctricas, que cubren aproximadamente el 70% de las necesidades del país. El gobierno federal tiene la meta de alcanzar el 35% de generación mediante fuentes de energía limpias y renovables, para lo cual es necesario diversificar las fuentes de producción. Aquí se aborda el tema de las plantas de acumulación de energía por bombeo, que permiten mejorar la eficiencia del sistema eléctrico mediante el consumo de la energía sobrante en las horas de mínima demanda y generar en las horas de mayor demanda; también mejoran la producción de las plantas intermitentes consumiendo la energía sobrante que producen en horas de baja demanda y cubren los déficits que se presentan en las horas en que la generación es baja o nula debido a los cambios climáticos.

El desarrollo de la industria eléctrica en México se inicia a partir del siglo XIX, principalmente mediante la construcción de plantas hidroeléctricas (Batopilas, 1889). Con el crecimiento de la demanda, se inició la instalación de centrales termoeléctricas; se empezó con plantas diésel y de carbón, se construyeron plantas convencionales de vapor que utilizan combustóleo, se siguió con plantas de ciclo combinado que consumen gas y a continuación se iniciaron las plantas geotérmicas y la nuclear. A partir de este siglo empezó a consolidarse la instalación de plantas de energías intermitentes, como las eólicas y solares. Hoy en día, la producción de energía eléctrica se centra fundamentalmente en las plantas termoeléctricas, que cubren aproximadamente el 70% de las necesidades del país. Por otra parte, de acuerdo con la Prospectiva del Sector Eléctrico, se estima que para el año 2030 la capacidad instalada en el país será del orden de 120,000 MW, basada principalmente en el consumo de hidrocarburos; también el gobierno federal tiene la difícil meta de alcanzar el 35% de generación mediante fuentes de energía limpias y renovables, para lo cual es necesario diversificar las fuentes de producción. El tema que se presenta en este artículo es el de las plantas de acumulación de energía por bombeo (PAEB), comúnmente llamadas también plantas de rebombeo, que forman parte del grupo de las energías limpias.

Las PAEB se han estado construyendo principalmente para cubrir las máximas demandas de energía (picos), y hoy en día también algunas se utilizan para respaldar a las plantas intermitentes. En la figura 1 se muestra de manera esquemática lo que es una PAEB.

El funcionamiento de una PAEB se basa en el aprovechamiento de un desnivel topográfico, con un tanque de almacenamiento en la parte superior y otro en la parte inferior; su concepto es muy similar al de una planta hidroeléctrica, pero con la particularidad de que la PAEB puede turbinar de manera reversible, es decir, puede operar como generador de energía y como motor para bombear.

Una PAEB opera diariamente, tanto para generar como para bombear, y debe estar interconectada a la red eléctrica existente.

El almacenamiento, tanto en el vaso superior como en el inferior, no requiere ser de grandes volúmenes –al contrario de lo que en general se necesita en las presas para las plantas hidroeléctricas–, ya que el consumo de agua es mínimo y únicamente deben reponerse las pérdidas por evaporación.

Cómo funciona una PAEB

Para comprender el funcionamiento de una PAEB, en la figura 2 se presenta la curva típica de demanda horaria para el centro del país, donde el eje de las ordenadas representa la potencia de la demanda máxima (en porcentaje) y el eje de las abscisas representa las horas en que se demanda dicha potencia; el área bajo la