La energía hidroeléctrica a menudo es la gran olvidada, desplazada por la solar y eólica. Cierto es que ambas han sido el vector de crecimiento de la transición energética en los últimos años. Sin embargo, la tecnología que sigue siendo fundamental para la combinación de energías renovables en muchas regiones es precisamente la energía hidroeléctrica.
En la actualidad, la energía hidroeléctrica es la mayor fuente de electricidad renovable en el mundo. Representa el 70% de la capacidad de generación renovable global. En América Latina, esa proporción supera el 80%. De hecho, genera más electricidad que todas las demás energías limpias combinadas, alrededor del 16% del global.
Esta energía no genera dióxido de carbono ni otros contaminantes. Al estar integradas en la naturaleza en muchos casos, las instalaciones hidroeléctricas preservan y promueven la biodiversidad local mediante reservas acuáticas protegidas. Pero sin duda una de sus grandes propiedades es que permite mayor penetración de otras energías renovables, como solar y eólica. Proporciona equilibrio y flexibilidad, y es clave en el almacenamiento. Las centrales hidroeléctricas de bombeo son la mayor fuente de almacenamiento de energía: representan el 95% de la capacidad mundial de almacenamiento de electricidad.
Actualmente, la energía hidroeléctrica convencional tiene instalados en el mundo más de 1.230 gigavatios de capacidad. El crecimiento entre los años 2000 y 2021 superó el 75%. En ese mismo periodo también se disparó (alrededor de un 50%) la capacidad instalada en centrales de bombeo (PSH), hasta los 130 GW operativos en 2021. La suma de unas y otras representa más del 50% de la capacidad mundial instalada en energías renovables.
En proyecto, con planes para los próximos 25 años, hay aproximadamente 650 GW de energía hidroeléctrica, incluidos 136 GW en centrales de bombeo (PSH). La gran mayoría de estos proyectos se desplegarán en Asia, donde reside casi el 60% de la capacidad convencional y más del 50% de la capacidad total de PSH en proyecto.
Además de electricidad, ofrece otros servicios importantes, como el almacenamiento de agua potable y de riego y una mayor resiliencia ante inundaciones y sequías.
Finanzas de la energía hidroeléctrica: inversión y rentabilidad
Los proyectos hidroeléctricos planificados y gestionados adecuadamente pueden, además de minimizar el impacto ambiental, ofrecer importantes beneficios socioeconómicos.
De acuerdo con el informe ´The changing role of hydro power: challenges and opportunities` de la Agencia Internacional de Energías Renovables (Irena), si el mundo quiere descarbonizarse completamente y cumplir los objetivos climáticos establecidos en el Acuerdo de París, la capacidad instalada de energía hidroeléctrica, incluida la obtenida en centrales de bombeo, debería más que duplicarse para 2050. Ello requiere que la inversión anual se multiplique por cinco. El problema es que los proyectos hidroeléctricos suelen tener dificultades para atraer inversores. Por eso, los gobiernos deben propiciar un entorno empresarial que los haga atractivos en el entorno de las finanzas de la transición ecológica.
Según IRENA, “Para atraer los casi 100.000 millones de dólares necesarios en inversiones, se necesitarán mercados que apoyen las operaciones hidroeléctricas modernas y valoren adecuadamente la amplia gama de servicios hidroeléctricos”.
E insisten en que, a pesar de ser muy intensiva en capital, la energía hidroeléctrica es en verdad una de las fuentes de electricidad más baratas. De media, el coste energético nivelado (LCOE) mundial de los proyectos hidroeléctricos a escala comercial fue de 0,048 USD/kWh en 2010-21. Es notablemente inferior a alternativas basadas en combustibles fósiles. Sólo mejorado por el LCOE de la energía eólica terrestre.
Innovación digital en el futuro de la energía hidroeléctrica
El potencial hidroeléctrico por explorar es enorme, al igual que sucede con la energía eólica marina. La innovación hidroeléctrica busca aprovechar saltos de agua existentes y almacenar energía limpia. Se centra sobre todo en la minihidráulica (potencias menores a 10 MW) y en las centrales de bombeo reversible. Estas últimas tienen el mayor potencial, al funcionar como «baterías gigantes»: cuando hay exceso de energía en la red (por ejemplo, mucha producción solar o eólica), el agua se bombea a un embalse superior. Cuando la demanda sube, el agua cae y genera electricidad. Esto es crucial para garantizar la estabilidad del sistema eléctrico.
Por su parte, la minihidráulica aprovecha pequeños saltos de agua y caudales reducidos en ríos o infraestructuras existentes (como redes de riego o de abastecimiento de agua). Su mayor ventaja es la posibilidad de generar energía distribuida cerca de los puntos de consumo, añadido a su bajo impacto ambiental.
Por otro lado, el sector está inmerso en la transición de las infraestructuras convencionales hacia una energía hidroeléctrica más flexible y basada en datos, alineada con objetivos de sostenibilidad más altos. Las innovaciones técnicas buscan mejorar su eficiencia, reducir su impacto ambiental y mejorar su contribución a los objetivos de neutralidad climática.
La digitalización es decisiva en el futuro de esta energía. Los sensores inalámbricos y análisis estadísticos están transformando la supervisión continua en un mantenimiento predictivo. Por su parte, el uso de robots, drones y sistemas por satélite para detectar hasta las anomalías más pequeñas están aumentando la eficiencia de las inspecciones.
Retos y futuro a corto plazo de la energía hidroeléctrica
A pesar de ser la tecnología renovable más madura, o quizá a raíz de ello, la energía hidroeléctrica afronta una transformación forzada. El sector se enfrenta a diversos desafíos, principalmente derivados de la antiguedad de sus infraestructuras.
Muchas centrales hidroeléctricas tienen décadas de antigüedad. El parque de embalses y centrales construidas a mediados del siglo XX en Europa (incluyendo España) está amortizado. Pero requiere una gran inversión para modernizar flotas y adaptarlas a la normativa ambiental (por ejemplo, a directivas de caudales ecológicos) y a requerimientos de la red eléctrica moderna.
La tendencia es sustituir generadores y turbinas antiguas por equipos de última generación. Estas mejoras aumentan la eficiencia del proceso (que ya ronda el 90%), sin necesidad de modificar el entorno o construir nuevas presas. Ello conlleva una gran inversión en la renovación y modernización de las centrales.
Adicionalmente a la actualización técnica de las propias instalaciones, otros retos son:
- Adaptación de las estructuras de mercado y los modelos de negocio, ya obsoletos: las estructuras de mercado tradicionales, basadas en la generación de carga base y la venta a precios de mercado marginales, han quedado desfasadas frente a la transición energética, caracterizada por la alta penetración de renovables intermitentes y la necesidad de almacenamiento a gran escala. Además, los modelos de negocio clásicos no reconocen la amplia gama de servicios de la energía hidroeléctrica.
- Adaptación a los sistemas eléctricos modernos: la operativa y el mantenimiento de las centrales deben actualizarse también, en consonancia con los sistemas modernos y la modernización integral de las centrales.
- Mayor sostenibilidad y resiliencia climática: la dependencia extrema del ciclo del agua requiere lograr el equilibrio entre una generación de energía flexible y baja en carbono y la adaptación simultánea a la alteración de los caudales. Solo así se podrá garantizar la sostenibilidad de los ecosistemas.
Por otro lado, la desigualdad geográfica es un desafío muy relevante. La mayor parte de la capacidad hidroeléctrica mundial se localiza actualmente en Asia (42%), seguida de Europa (17%), Norteamérica (15%), Sudamérica (13%), Eurasia (7%) y el resto del mundo (6%). En la mayoría de las regiones, las centrales de bombeo representan entre el 9% y el 13% de la capacidad hidroeléctrica total instalada. En cambio, este tipo de plantas está casi totalmente ausente en América Latina, donde suman menos de 1 GW.
