Transición energética: hidroeléctrica noruega como ancla en estabilidad para la red eléctrica europea

Hidroeléctrica en lugar de bombear almacenamiento: cómo Noruega podría estabilizar la red eléctrica de Europa

La transición energética en Europa enfrenta desafíos significativos, pero un recurso natural podría desempeñar un papel clave para su éxito: la energía hidroeléctrica noruega. El Instituto Fraunhofer para la Gestión de la Energía y la Tecnología del Sistema de Energía examinó el proyecto compuesto de hidroconectación cómo esta fuente de energía natural puede contribuir significativamente a la estabilización de las redes de energía europeas y, al mismo tiempo, reduce drásticamente la necesidad de una nueva memoria bombeada costosa.

La posición energética única de Noruega en Europa

Noruega ocupa una posición extraordinaria en el paisaje energético europeo. Con alrededor del 90 por ciento de la electricidad de la energía hidroeléctrica, el país escandinavo está posicionado de manera única en Europa. Este impresionante número se basa en la ubicación geográfica única del país con sus fiordos profundos, montañas empinadas y recursos hídricos inagotables. Se distribuyen más de 1.600 plantas hidroeléctricas en todo el país, lo que a 385,000 kilómetros cuadrados es solo un poco más grande que Alemania.

La producción hidroeléctrica noruega logró un valor récord histórico en 2024 con 157.2 horas de terawatt. Esta cantidad excede la producción de energía hidroeléctrica alemana en ocho veces, aunque ambos países son comparables en términos de espacio. Lo que hace que estos números sean particularmente notables es el hecho de que Noruega no solo cubre sus propias necesidades, sino que también produce excedentes considerables para la exportación. El país ya está exportando alrededor de 14 horas de electricidad de Terawatt y, por lo tanto, es el mayor exportador de electricidad en Europa.

Los sistemas hidroeléctricos noruegos tienen una impresionante capacidad de almacenamiento en más de 1,000 depósitos de agua, que pueden almacenar hasta el 70 por ciento del consumo anual de energía. Estas tiendas naturales ofrecen flexibilidad que el resto del mundo busca desesperadamente, mientras que ha estado disponible en Noruega durante décadas.

Los desafíos de la transición energética europea

Para lograr el objetivo de la neutralidad climática para 2050, las tasas de expansión de la energía eólica y los fotovoltaicos en Europa deben aumentarse entre cuatro y cinco veces hoy. Sin embargo, este cambio masivo tiene desafíos fundamentales. El viento y el sol producen electricidad dependiendo del clima, no como se requiere. Esta volatilidad requiere soluciones flexibles que puedan reaccionar rápidamente a las fluctuaciones entre la oferta y la demanda.

La imprevisibilidad de las energías renovables actualmente conduce a problemas costosos. En Alemania, la compensación por la disminución de las turbinas eólicas que tuvieron que desconectarse debido al costo de sobrecarga de la red alrededor de 610 millones de euros en 2017. Esta situación ilustra la necesidad urgente de memoria flexible y mecanismos de compensación en el sistema de energía europea.

El rendimiento instalado de la energía eólica y solar en Europa podría más que triple y crecer hasta más de 1.800 gigavatios para 2050. Sin embargo, esta enorme capacidad debe complementarse con mecanismos de flexibilidad apropiados para garantizar un sistema de energía estable y confiable.

Hydroconnect: Fundamentos científicos para el futuro de la energía

La hidroconexión del Proyecto Internacional de Investigación, en el que participan SINTEF Energy Research, que están involucrados la Universidad de Ciencia y Tecnología de Noruega y la Universidad de Trento, ha examinado sistemáticamente cómo la hidroeléctrica noruega puede contribuir a la neutralidad climática europea. Los investigadores analizaron 15 escenarios diferentes para los años 2030 y 2050, utilizando una base de datos integral con más de 850 sistemas hidroeléctricos y más de 3.600 depósitos individuales.

Los resultados son impresionantes: la expansión de la energía hidroeléctrica noruega por once gigavatios y la expansión correspondiente de los interconectores puede reducirse en alrededor de 70 gigavatios de capacidad adicional en fotovoltaicos, electrólisis y almacenamiento de baterías. Estos números demuestran el enorme valor agregado sistémico, las plantas hidroeléctricas flexibles y su conexión con los sistemas vecinos europeos.

El proyecto utilizó herramientas de modelado sofisticadas, en particular el desarrollo del escenario de alcance del modelo de sistema de energía para analizar varios escenarios futuros. No solo se tuvieron en cuenta los aspectos técnicos, sino que también las emisiones de gases de efecto invernadero, los precios de la electricidad y los impactos ambientales en las aguas noruegas se evaluaron sistemáticamente.

Memoria bombeada: el potencial subestimado de Europa

Si bien la atención a menudo se centra en las nuevas tecnologías, en Europa existe un enorme potencial no utilizado en forma de plantas de energía de almacenamiento bombeado. Un estudio europeo identificó un potencial impresionante de 2.291 horas de gigavatios en posibles ubicaciones para centrales eléctricas de almacenamiento bombeado en las 15 países de la UE, así como a Noruega y Suiza. El mayor potencial es de 1,242 horas de gigavatios en el sur de Noruega, que es el 54 por ciento del potencial general.

Esta capacidad es siete veces mayor que la capacidad actual de almacenamiento de la bomba en Europa y sería suficiente para suministrar a Malta electricidad durante todo un año. Para lograr la misma capacidad de almacenamiento de energía con baterías de iones de litio, se requerirían 95 millones de baterías de automóviles eléctricos comunes.

Las centrales eléctricas de almacenamiento bombeadas están experimentando un regreso después de que no se consideraron económicamente. Sin embargo, esto cambia rápidamente porque se están volviendo cada vez más importantes en la transición de energía. La tecnología es simple pero efectiva: el exceso de electricidad bombea agua en lagos de almacenamiento más altos, si es necesario, fluye hacia atrás a través de las turbinas y genera electricidad.

En Austria, por ejemplo, la Red de proveedores de energía invierte más de 200 millones de euros en la modernización de sus centrales eléctricas de almacenamiento bombeadas en los Alpes Carintios. Los sistemas ahora tienen una salida de turbina de 1.5 gigavatios y pueden almacenar temporalmente los excedentes de electricidad de varios cientos de turbinas eólicas.

Interconnectores: los puentes de poder de Europa

La clave para el uso de la energía hidroeléctrica noruega se encuentra en los interconectores llamados SO, poderosos submarinos que conectan las redes de energía nacionales. Estos "puentes eléctricos" no solo hacen que las redes nacionales sean más seguras, sino también más baratas en la electricidad en Europa.

El ejemplo más destacado es Nordlink, que ha conectado a Alemania y Noruega directamente desde abril de 2021. El cable submarino de 623 kilómetros puede transmitir hasta 1.400 megavatios y, por lo tanto, suministrar más de 3.6 millones de hogares alemanes con electricidad. Los costos de inversión de alrededor de dos mil millones de euros se comparten en partes iguales entre los socios noruegos y alemanes.

El principio funcional es elegante: cuando hay un vellón en la costa alemana del Mar del Norte y las turbinas eólicas se detienen, las plantas hidroeléctricas de Noruega intervienen. Sin embargo, si Alemania produce demasiada energía eólica, fluye a Noruega, de modo que las plantas hidroeléctricas se pueden apagar temporalmente. Los fiordos noruegos actúan como "memoria virtual".

Noruega ya se ha conectado a la red eléctrica europea a través de varios interconectores: con los Países Bajos a través de Norned (desde 2008), con Dinamarca a través de varias conexiones y con Gran Bretaña a través de un nuevo cable. Esta red hace posible usar de manera óptima la energía hidroeléctrica noruega flexible para compensar las fluctuaciones en la energía eólica y solar en otros países.

Solución fotovoltaica novedosa para reducir costos y ahorro de tiempo: xpert.digital

Más sobre esto aquí:

• Solución fotovoltaica para reducir el esfuerzo y los gastos

Flexibilidad como el núcleo de la transición de energía

La energía hidroeléctrica es la fuente más flexible de energía renovable. A diferencia del almacenamiento de la batería, que solo puede ahorrar energía durante períodos cortos de tiempo, las plantas hidroeléctricas ofrecen flexibilidad a una amplia gama de tiempo desde milisegundos hasta temporadas enteras. Esta propiedad lo convierte en un bloque de construcción indispensable para la estabilidad de la red.

La energía hidroeléctrica noruega puede reaccionar a las fluctuaciones en las necesidades en cuestión de minutos. Puede exportar electricidad en gran medida si hay poco viento y sol disponibles en Europa, y viceversa cuando hay un exceso de oferta. Esta habilidad hace que Noruega sea un jugador central en un mercado de energía europea en red climático -neutral y en red.

La flexibilidad de la energía hidroeléctrica va mucho más allá de la generación de energía pura. Las plantas hidroeléctricas pueden proporcionar diversos servicios del sistema, incluida la potencia de control para la cría de frecuencia, la cría de voltaje y la compensación de rendimiento ciega. Estos servicios son esenciales para la operación de red estable, especialmente con la creciente proporción de energías renovables volátiles.

Dimensiones económicas y políticas

Sin embargo, la creciente integración de la energía hidroeléctrica noruega en los mercados de electricidad europeos también trae desafíos. La población noruega experimenta el aumento de los precios de la electricidad, mientras que se exportan grandes cantidades de electricidad. Esta situación ha llevado a tensiones políticas e incluso ha contribuido a la ruptura del gobierno noruego.

La parte del centro crítico de la UE y otras partes critican que los hogares noruegos tienen que pagar precios de electricidad más altos porque las reservas hidroeléctricas se venden en el extranjero. Los requisitos de la UE restringen el control de Noruega sobre estas reservas. El ministro de finanzas noruegas incluso culpó a la política energética de la UE por el colapso del gobierno.

A pesar de estos desafíos políticos, las ventajas económicas de la integración siguen siendo considerables. La expansión por once gigavatios de hidroeléctrica y nuevos interconectores reduce los costos del sistema, se asemeja a los precios de la electricidad y amortigua los picos de precios en energía eólica y solar. Los análisis muestran que más energía eólica aumenta las exportaciones de electricidad noruega y ayuda a estabilizar el sistema europeo.

Almacenamiento de potencia virtual y soluciones descentralizadas

Además de las grandes plantas hidroeléctricas, el almacenamiento de potencia virtual también da importancia. Estas redes de miles de pequeñas unidades de almacenamiento en un sistema grande e inteligente. En Alemania, por ejemplo, la compañía Sonnen ya ha conectado 25,000 baterías a una planta de energía virtual con 250 megavatios horas de capacidad.

Estas soluciones descentralizadas complementan perfectamente las grandes plantas hidroeléctricas. Si bien Noruega ofrece estabilidad a largo plazo con su energía hidroeléctrica, las centrales virtuales pueden reaccionar rápidamente a las fluctuaciones locales y aliviar la red de distribución. La combinación de energía hidroeléctrica noruega central y soluciones de almacenamiento descentralizadas crea un sistema de energía robusto y flexible.

Efectos ambientales y sostenibilidad

La energía hidroeléctrica en Europa juega un papel clave para un sistema de energía sostenible. Proporciona grandes cantidades de electricidad de bajo carbono a bajos costos y limita el gasto social para el desarrollo de un sistema de energía climática -neutral. La Comisión de la UE ha confirmado expresamente la importancia de la energía hidroeléctrica para el acuerdo verde europeo y se ha dado cuenta de que es indispensable como una fuente flexible y controlable de energía renovable.

Los depósitos impermeables ofrecen ventajas adicionales más allá de la generación de electricidad: aseguran la disponibilidad de agua para protección contra inundaciones, riego, suministro de agua y relajación. Esta multifuncionalidad hace que la energía hidroeléctrica sea un recurso particularmente valioso en tiempos de cambio climático.

El proyecto Hydroconnect también examinó el impacto ambiental en los embalses noruegos y los sistemas fluviales. El proyecto interdisciplinario combina meteorología, análisis de energía e investigación ambiental para vincular los datos meteorológicos, la generación de electricidad y los factores ecológicos como la formación de lágrimas de hielo en los depósitos.

HydroPower de Europa: 47 por ciento de potencial aún sin usar

Las perspectivas para la energía hidroeléctrica europea son prometedoras. El potencial hidroeléctrico económico en Europa, que aún no se ha desarrollado, es el 47 por ciento del potencial técnicamente accesible. Especialmente en los Alpes, Escandinavia y los Pirineos, todavía hay posibilidades considerables no utilizadas.

La modernización de las plantas hidroeléctricas existentes se considera una de las oportunidades más eficientes para aumentar la producción de electricidad y, al mismo tiempo, minimizar la contaminación ambiental. Las nuevas tecnologías, como las tasas de máquina controladas por velocidad, hacen que las plantas hidroeléctricas sean aún más flexibles y eficientes.

Europa también es líder para conceptos hidroeléctricos innovadores. Proyectos como Alpheus desarrollan presas circulares en alta mar que usan el agua de mar como tiendas de energía. En el futuro, estos podrían crear capacidades de almacenamiento adicionales que correspondan a miles de baterías.

La digitalización y automatización de las redes proporcionará plantas hidroeléctricas descentralizadas para obtener aún más flexibilidad, especialmente en el nivel de red de distribución. Al mismo tiempo, las ayudas inteligentes de promoción de peces, como la cinturón hidroeléctrica hidroconnect, asegurarán que la energía hidroeléctrica también cumpla con los requisitos ecológicos.

Importancia sistémica para la neutralidad climática

La energía hidroeléctrica noruega continuará siendo un componente central para un sistema de energía climática neutral en Europa en el futuro. Los análisis del proyecto Hydroconnect muestran claramente el valor sistémico agregado plantas hidroeléctricas flexibles y su conexión con los sistemas vecinos europeos.

La expansión de las plantas de almacenamiento bombeadas menos nuevas puede hacer que la expansión del rendimiento múltiple de otras tecnologías sea innecesaria. Este hallazgo es fundamental para la política energética: en lugar de depender solo de nuevas tecnologías, Europa debería usar de manera óptima las capacidades de almacenamiento natural existentes y la red de inteligencia.

La combinación de energía hidroeléctrica noruega, memoria bombeada modernizada e interconectores inteligentes crea un sistema de energía que es estable y asequible. Esta infraestructura forma la columna vertebral para la integración exitosa de las capacidades de energía eólica y solar en Europa.

Con algunas inversiones específicas en la creación de redes y modernización de capacidades hidroeléctricas existentes, Europa puede dar un paso crucial hacia la neutralidad climática sin poner en peligro la seguridad de la oferta o la asequibilidad. La energía hidroeléctrica noruega demuestra ser el ancla de estabilidad natural que Europa necesita urgentemente para su exitosa transición energética.

☑️ Construcción y asesoramiento sobre sistemas fotovoltaicos para espacios abiertos.

☑️ Planificación de parques solares ☑️ Implementación agrofotovoltaica

☑️ Sistemas solares exteriores con soluciones de doble uso

Xpert.Solar es su socio ideal para la planificación, el asesoramiento y la implementación de la construcción de sistemas fotovoltaicos montados en suelo y proyectos fotovoltaicos agrícolas gracias a nuestros muchos años de experiencia y conocimientos en la industria de la energía solar. Xpert.Solar cuenta con un equipo experimentado de profesionales que ofrece soluciones personalizadas a agricultores e inversores. Desde el análisis de ubicación hasta el asesoramiento financiero y legal, pasando por la implementación y el seguimiento técnicos, Xpert.Solar apoya a sus clientes de forma profesional y fiable para garantizar una implementación exitosa y sostenible.

Konrad Wolfenstein

Estaré encantado de servirle como su asesor personal.

Puedes contactarme completando el formulario de contacto a continuación o simplemente llámame al +49 89 89 674 804 (Múnich) .

Estoy deseando que llegue nuestro proyecto conjunto.

Xpert.Digital es un centro industrial centrado en la digitalización, la ingeniería mecánica, la logística/intralogística y la fotovoltaica.

Con nuestra solución de desarrollo empresarial de 360°, apoyamos a empresas reconocidas desde nuevos negocios hasta posventa.

Inteligencia de mercado, smarketing, automatización de marketing, desarrollo de contenidos, relaciones públicas, campañas de correo, redes sociales personalizadas y desarrollo de leads son parte de nuestras herramientas digitales.

Puede obtener más información en: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus