Invertir en el almacenamiento hidroeléctrico

UN PILAR DE LA TRANSICIÓN ENERGÉTICA SOSTENIBLE A LARGO PLAZO

La transición energética está más que nunca en el centro de los desafíos globales y exige soluciones de almacenamiento adaptadas a una amplia diversidad de necesidades. Si en nuestro artículo anterior establecimos sólidamente a la Central Hidroeléctrica de Bombeo Reversible (o “bombeo reversible” para abreviar) como la “reina del almacenamiento eléctrico” —destacando su madurez, fiabilidad y gran capacidad—, ahora se trata de profundizar en este análisis comparativo frente al despliegue masivo de los Sistemas de Almacenamiento de Energía en Baterías (BESS, por sus siglas en inglés).

Aunque complementarias, estas dos tecnologías presentan perfiles de riesgo y rentabilidad muy distintos a largo plazo. La rápida implementación y los costos reducidos por MW hacen de los sistemas BESS una inversión pertinente a corto plazo; sin embargo, su vida útil limitada y la volatilidad de los precios de las materias primas constituyen un riesgo significativo desde el primer reemplazo, que generalmente ocurre después de unos diez años. Por su parte, los bombeos reversibles ofrecen una rentabilidad más elevada y una mayor resiliencia económica.

Más allá de estos indicadores clave, los impactos respectivos de estas tecnologías en la generación de créditos de carbono — un indicador aún reciente pero cada vez más relevante en la evaluación de inversiones sostenibles — también difieren notablemente. Comprender estas diferentes dinámicas es hoy fundamental para cualquier inversión duradera en una transición energética verdaderamente sostenible.

LOS PRINCIPALES RIESGOS ASOCIADOS A LOS SISTEMAS DE ALMACENAMIENTO DE ENERGIA EN BATERIAS

Aunque los BESS ofrecen ventajas indiscutibles en términos de reactividad y eficiencia, es fundamental considerar las limitaciones de su viabilidad a largo plazo y de su implementación a gran escala.

• La vida útil limitada de las baterías

Una de las principales desventajas de los BESS radica en su vida útil relativamente corta en comparación con los bombeos reversibles. Las baterías de ion-litio, actualmente la tecnología dominante, tienen una vida útil que oscila entre 8 y 15 años. Esta duración está determinada por el número de ciclos de carga y descarga que la batería puede soportar antes de que su capacidad disminuya de forma significativa. Varios factores influyen en la vida útil de una batería, como los ciclos de descarga profundos y las temperaturas elevadas.

La vida útil limitada de los BESS no está exenta de consecuencias económicas.
Requiere reemplazos periódicos a lo largo de la vida del proyecto, lo que genera costos de inversión adicionales con un impacto significativo en su rentabilidad global.
La necesidad de reemplazar las baterías con frecuencia también plantea interrogantes ambientales relacionados con su fabricación, transporte y eliminación.
La falta de sistemas de reciclaje eficaces hasta la fecha representa un desafío complejo y costoso, que puede generar impactos ambientales importantes.

• Composición de las baterías y volatilidad de los precios de las materias primas

La composición de las baterías de ion-litio representa otro desafío importante. Estas baterías están compuestas por materias primas críticas debido a su escasez, su distribución geográfica limitada y los riesgos geopolíticos asociados a su suministro.

Litio (esencial para el electrolito y los electrodos), cobalto (utilizado en los cátodos para mejorar la densidad energética y la estabilidad), níquel (empleado para aumentar la densidad energética y la vida útil), manganeso (que contribuye a la estabilidad y al coste) y grafito (utilizado en los ánodos) son los principales materiales que se emplean en la fabricación de baterías de ion-litio.

Más allá de los importantes impactos ambientales y sociales —como la degradación de los ecosistemas, la contaminación del agua y las cuestiones relacionadas con los derechos humanos— que pueden derivarse de la extracción y el procesamiento de estos materiales, los precios de estas materias primas son altamente volátiles. Pueden fluctuar considerablemente en función de la oferta y la demanda, las tensiones geopolíticas y las interrupciones en las cadenas de suministro. Esta volatilidad genera una incertidumbre económica para los proyectos de almacenamiento con baterías, ya que puede afectar los costos de inversión y, por tanto, su rentabilidad.

•  Una presión creciente sobre los minerales de la transición energética

La demanda exponencial de baterías de ion-litio no se limita al sector del almacenamiento de energía. La transición hacia la movilidad eléctrica ejerce una presión adicional sobre los recursos de litio, cobalto, níquel y otros minerales, lo que contribuye a la volatilidad de los precios y al riesgo de escasez. De aquí a 2050, se prevé un aumento considerable de la competencia por estos minerales, debido al crecimiento continuo de los mercados de baterías y vehículos eléctricos.

Esta presión se explica, en particular, por el número limitado de países productores. La vulnerabilidad de las cadenas de suministro —debida a posibles interrupciones en la producción o el transporte, acontecimientos geopolíticos o catástrofes naturales— contribuirá a la escasez de materiales y al aumento de precios.

LA RENTABILIDAD AUMENTADA DE LAS CENTRALES DE BOMBEO REVERSIBLE A LARGO PLAZO

Aunque los BESS pueden parecer competitivos a corto plazo —especialmente para aplicaciones de corta duración y debido a unos costos de inversión iniciales a veces más bajos—, un análisis en profundidad revela que los bombeos reversibles ofrecen una rentabilidad mucho mayor a largo plazo.

• Capacidad y rentabilidad económica

El factor determinante de la rentabilidad a largo plazo de los bombeos reversibles es su capacidad para proporcionar almacenamiento de energía a gran escala y de larga duración.
Pueden almacenar cantidades masivas de energía —hasta varios GWh de producción— gracias al uso de grandes embalses de agua, lo que les permite suavizar las variaciones de generación de las energías renovables durante periodos prolongados y, de este modo, ofrecer flexibilidad, inercia, reserva primaria y seguridad de suministro a las redes eléctricas.

Los bombeos reversibles se vuelven más competitivos en términos de costo por MWh almacenado a medida que aumenta la duración del ciclo de almacenamiento. A partir de ciclos de 8 horas o más, resultan más económicos desde el primer reemplazo de baterías. Incluso en ciclos de almacenamiento más cortos —aunque no sea el uso principal de los bombeos reversibles—, también resultan más rentables que los BESS a largo plazo, gracias a su larga vida útil.

• Análisis de flujos de caja y costo nivelado de almacenamiento (LCOS)

Para evaluar la rentabilidad a largo plazo de los bombeos reversibles y los BESS, es necesario analizar los flujos de caja durante la vida útil de cada tecnología, teniendo en cuenta los costos de inversión iniciales, los costos de operación y mantenimiento, los ingresos generados por la venta de electricidad, así como los costos de reemplazo de los BESS. Este análisis revela que los bombeos reversibles se vuelven más rentables a largo plazo gracias a una vida útil mucho más larga (de hasta 80 años o más), lo que optimiza los ingresos acumulados durante la duración del proyecto.

El Costo Nivelado de Almacenamiento (LCOS por sus siglas en inglés) es otro indicador clave para comparar la rentabilidad de estos dos sistemas. El LCOS representa el costo total descontado del almacenamiento de un MWh de electricidad durante la vida útil del proyecto. Un análisis del LCOS confirma que los bombeos reversibles ofrecen un costo de almacenamiento inferior al de los BESS para aplicaciones de larga duración.

¿Y EN CUANTO A LOS CREDITOS DE CARBONO, QUE PASA?

Los créditos de carbono son instrumentos financieros que representan una tonelada de dióxido de carbono equivalente (tCO₂e) evitada o secuestrada. Los proyectos que reducen las emisiones de gases de efecto invernadero, como los proyectos de energía renovable o de almacenamiento de energía, pueden generar créditos de carbono que pueden venderse en los mercados de carbono, creando así una fuente adicional de ingresos.

Los créditos de carbono juegan un papel cada vez más importante en la evaluación económica y ambiental de los proyectos energéticos. Su impacto en la rentabilidad de los bombeos reversibles y los BESS será fundamental para las inversiones futuras en soluciones de almacenamiento.

• Hacia un aumento previsible en el valor de los créditos de carbono

La creciente conciencia sobre la urgencia climática, los objetivos cada vez más ambiciosos de reducción de emisiones y la expansión de los mecanismos de tarificación del carbono contribuyen a un aumento en la demanda de créditos de carbono. Organizaciones como South Pole y la IETA (International Emissions Trading Association) prevén un aumento significativo en los precios de los créditos de carbono, lo que refuerza el atractivo económico de los proyectos energéticos con bajas emisiones de carbono.

• Generación de créditos de carbono: comparación entre bombeos reversibles y BESS

Los bombeos reversibles y los BESS pueden contribuir ambos a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) facilitando la integración de las energías renovables, pero su potencial para generar créditos de carbono varía según su huella de carbono respectiva y la forma en que se utilizan estas soluciones.

Los bombeos reversibles generalmente tienen una baja huella de carbono operativa, ya que no emiten gases de efecto invernadero directamente durante su funcionamiento. Su impacto de carbono está principalmente ligado a la construcción de la infraestructura.

La huella de carbono de los BESS está principalmente relacionada con su fabricación, que requiere la extracción y el procesamiento de materiales con alta intensidad de carbono, y su frecuente reemplazo aumenta la huella total del sistema. Además, aunque el reciclaje de baterías está avanzando, aún no es lo suficientemente maduro ni generalizado para absorber todo el flujo de baterías al final de su vida útil, lo que genera un impacto ambiental significativo. Por lo tanto, los bombeos reversibles representan una ventaja clara en términos de generación de créditos de carbono a largo plazo, considerando su mayor vida útil.