Nuevas tecnologías para transformar las hidroeléctricas

Desde los primeros canales —que datan del 4.000 antes de Cristo y transportaban agua hasta los campos de cultivo más alejados del río— hasta los molinos para el procesamiento del grano, el agua siempre ha sido un recurso natural escurridizo que el ser humano se ha empeñado en dominar. Las centrales hidroeléctricas han permitido a la humanidad sacarle el máximo provecho, y su desarrollo ha ido siempre de la mano de nuevas técnicas de construcción, mejores sistemas de almacenamiento de energía y una red eléctrica cada vez más avanzada. Ahora, las tecnologías de la llamada cuarta revolución industrial (inteligencia artificial, macrodatos, robótica) están permitiendo al sector avanzar hacia sistemas más eficientes, seguros y preparados para un futuro verde que cada día incrementa sus demandas de energía renovable.

Las mayores inversiones en innovación están a cargo de las grandes empresas de producción de energía renovable en España, que tienen sus redes desplegadas en América Latina y Estados Unidos. Iberdrola, a través de su filial estadounidense, Avangrid, ha anunciado este verano la puesta en marcha de un equipo de ciencia de datos y análisis para desarrollar sistemas de inteligencia artificial (IA). Con esta tecnología quieren pronosticar el rendimiento futuro de la red, determinar el estado de los equipos y detectar ubicaciones de riesgo en las que realizar inspecciones. Para ello utilizará los datos que obtiene de las redes eléctricas existentes y su objetivo es aumentar la seguridad y la eficiencia de las presas.

Esta empresa también está desarrollando en su filial brasileña, Neoenergía, un vehículo autónomo que recorre las presas y los caudales para medir el nivel y la velocidad del agua gracias a las partículas suspendidas en la superficie, según El Periódico de la Energía. Estas aplicaciones permiten a las grandes empresas tomar mejores decisiones y maximizar la eficiencia operativa de las centrales hidroeléctricas. El internet de las cosas, nombre que reciben los sensores instalados a lo largo y ancho de las presas para detectar cualquier movimiento en sus paredes y cambios en el nivel del agua, permite desarrollar mapas computacionales que aseguran un mayor control, y a distancia, de lo que está pasando en el embalse.

Santiago Domínguez Rubira, responsable de Generación Hidráulica de Endesa, la otra gran empresa de producción energética renovable en España, explica que ellos, gracias a los datos obtenidos por esos sensores, han conseguido crear un “gemelo digital” de la presa. La central hidroeléctrica está replicada lo más fielmente posible en el ordenador, donde se reproducen los parámetros que afectan al sistema en la realidad. “Se puede saber cómo debería estar la central una hora o incluso un minuto después”, explica el ingeniero. Cuando hay algún fallo en la central y hay algunos parámetros fuera de los valores normales, el ordenador les dice, con una probabilidad bastante alta, dónde está el problema.

Sensores avanzados

A lo largo de la presa tienen instalados sensores de ruido. “Siempre ha habido sensores, pero esto es más reciente”, explica. “La central puede escuchar el ruido de la máquina, que al final son vibraciones mecánicas, y de ahí también podemos obtener muchísima información”, cuenta por videollamada. “Las centrales hidroeléctricas cada vez tienen más sensores que nos permiten saber la velocidad a la que están funcionando, dan información sobre los circuitos internos y son capaces de detectar cualquier anomalía antes de que se produzca”, asegura. Esta transformación lenta de los sistemas no tiene la capacidad de generar grandes saltos en la producción de energía renovable, pero sirve para preparar a las empresas renovables para un futuro incierto.

Este año la sequía ha mermado el consumo de energía hidráulica en España, frente a sus dos compañeras renovables: eólica y fotovoltaica. Estas dos últimas llegaron a convertirse, en el mes de mayo, en líderes de generación de energía, por encima incluso de la nuclear. Eso no había pasado nunca antes. Las previsiones de Red Eléctrica de España (REE) apuntan a un récord inédito que las fuentes limpias podrían conseguir este mismo año: superar el umbral del 50% en el consumo total de energía. El año pasado casi cruzan esa línea, pero la sequía hizo flaquear, igual que este año, la producción de las hidroeléctricas, arrastrando al resto de renovables. Este año empezaron bien: las centrales hidráulicas aportaron en enero un 16% de la energía total que sostiene la red nacional. Pero el impulso se ha frenado y este agosto ese porcentaje disminuyó hasta el 4%, según REE.

José María González Moya, director general de APPA Renovables, una asociación de empresas de energía renovable, espera que esta sequía solo sea pasajera, porque lo han visto antes. “Estos dos últimos años han sido muy difíciles, pero esperamos que se recuperen las condiciones meteorológicas en el medio plazo. Estos procesos son cíclicos”, explica. Las lluvias del mes de septiembre, que han sido inesperadamente intensas, tampoco ayudan demasiado a la producción de energía. “En términos de precipitación está bien, pero el aprovechamiento es muy difícil, no es bueno que llueva de esta manera, es mejor que llueva lo mismo que ha llovido en tres días repartido durante los meses”, explica González. Y apunta a una solución que podría eliminar en parte la dependencia que las plantas tradicionales tienen de la lluvia: las centrales de bombeo.

La idea es vieja, pero en estos últimos tiempos ha recibido un nuevo impulso ante la presión para reducir las emisiones en el ámbito global. Estas centrales tienen dos embalses; el más grande es el superior y el más pequeño está a menor altura, y funcionan como un circuito cerrado. La electricidad se genera cuando el agua del embalse superior pasa por una turbina y cae hasta el que está debajo, como en una presa normal. El elemento disruptor es que el agua también puede volver arriba a través de tuberías que utilizan la energía sobrante en momentos de exceso de potencia para impulsar el agua. Al ser un circuito cerrado, no dependen de las lluvias. “El bombeo tiene que jugar un papel importante en el futuro”, reclama González.