Investigadores de Stanford School of Business apuestan por producir hidrógeno y almacenarlo para aprovechar los excedentes de las energías renovables
Redacción.- A pesar de que los costes de la energía solar y eólica han ido disminuyendo, la electricidad renovable sigue teniendo un problema básico, más allá de que estas fuentes sólo producen energía cuando el sol brilla o el viento sopla.
Un problema igualmente notable es que a menudo producen electricidad cuando no es realmente necesaria y no pueden venderse a un buen precio. En el norte de Europa, donde la energía eólica está muy extendida, los precios mayoristas de la electricidad caen periódicamente bajo cero en horas de viento fuerte y baja demanda. Incluso pasa con la energía solar en California. El almacenamiento de la batería es una solución posible, pero es costoso y no va bien si la electricidad se tiene que almacenar durante semanas o una temporada completa.
Pero una nueva investigación, desarrollada por Stefan J. Reichelstein de la Stanford Graduate School of Business, asegura que una solución parcial puede estar en los sistemas de energía híbrida que usan electricidad renovable excedente para producir hidrógeno puro. Actualmente, la mayor parte del hidrógeno para uso industrial se produce a partir de gas natural a través de un proceso llamado steam reforming. Pero ese proceso produce emisiones de dióxido de carbono. El hidrógeno también sirve como un medio para almacenar electricidad hasta que se necesite.
Alemania ya cuenta con unas 30 plantas de energía híbrida que toman el excedente de electricidad de los parques solares o eólicos y lo utilizar para provocar la electrólisis, que divide las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno. Están apareciendo proyectos piloto similares en Texas y un grupo industrial japonés acaba de anunciar planes para una instalación de almacenamiento de energía en Utah que dependería en parte del hidrógeno producido mediante la electricidad renovable.
La pregunta es si tales instalaciones de energía híbrida valen la inversión. ¿Serían suficientes los ingresos adicionales de las ventas de hidrógeno para justificar una inversión en una instalación así? Más aún, ¿la adición de una instalación de producir hidrógeno puede hacer que todo el sistema híbrido de energía sea competitivo, cuando la generación de energía renovable por sí sola no lo es? La respuesta depende en gran medida de los precios de venta relativos del hidrógeno y la electricidad, y ambos manejan cifras volátiles.
Reichelstein trabajó junto a Gunther Glenk, de la Universidad Técnica de Munich, para analizar la rentabilidad de los sistemas energéticos que combinan la eólica con las instalaciones de producción de hidrógeno tanto en Texas como en Alemania. Los precios del hidrógeno varían según los volúmenes en los que se venden, con precios más bajos para los contratos de alto volumen. Los precios de la electricidad al por mayor fluctúan: suben durante las horas pico de demanda, como en las calurosas noches de verano; sin embargo, pueden hundirse durante las horas de poca actividad en áreas donde los paneles solares se están introduciendo en la red.
«Desde el punto de vista de los inversores, no es útil si su instalación genera energía en momentos en que los precios son bajos«, afirma Reichelstein. «Prefieres encontrar un uso diferente para esa energía, para así no tener que venderla a precios bajos. Es por eso que muchas personas piensan que el hidrógeno puede desempeñar un papel importante en una economía energética descarbonizada ya que no se dependería del gas natural, que emite dióxido de carbono para producir hidrógeno, y le daría a las renovables un aumento de ingresos al no tener que vender energía con precios de mercado a veces desfavorables”, augura el investigador.
Reichelstein y Glenk recopilaron datos sobre los costes de los equipos, precios del hidrógeno y precios mayoristas de electricidad hora por hora y datos de generación de energía eólica durante un año en ambos lugares. Sus conclusiones: tales sistemas de energía híbrida son rentables si el hidrógeno se vende por al menos 3,5 dólares por kilo. En la práctica, dice Reichelstein, eso significa que una instalación híbrida tiene sentido desde el punto de vista financiero si el hidrógeno se puede vender a compradores de hidrógeno a pequeña y mediana escala, que generalmente ya pagan alrededor de 4 dólares por kilo.
Los números aún no salen con los clientes más grandes de hidrógeno, que pagan precios más cercanos a 3 dólares. Pero Reichelstein y Glenk aseguran que eso podría cambiar en próximos años, porque los precios de los electrolizadores han estado cayendo constantemente y es probable que sigan cayendo a medida que se generalicen. «Los costes de los electrolizadores están disminuyendo de la misma manera que hemos visto para la generación de energía renovable», afirma Reichelstein, que augura que «si eso continúa, los sistemas de energía híbrida avanzarán significativamente con renovables e hidrógeno libre de carbono».
