La transizione verso un sistema energetico sempre più basato su fonti rinnovabili pone una sfida fondamentale: cosa fare con l'energia quando se ne produce più di quanta se ne necessiti e come renderla disponibile quando la domanda aumenta.
La risposta risiede, tra le altre soluzioni, nell'accumulo di energia. E tra le tecnologie disponibili, gli impianti idroelettrici a pompaggio occupano un posto strategico.
La Spagna vanta una vasta esperienza in questa tecnologia e possiede alcuni dei più importanti impianti di pompaggio idroelettrico d'Europa. Inoltre, il Paese sta promuovendo nuovi progetti per incrementare significativamente la propria capacità di stoccaggio e facilitare l'integrazione dell'energia solare ed eolica.
Che cos'è una centrale elettrica reversibile?
Una centrale elettrica reversibile è un impianto in grado di svolgere due operazioni diverse: generare elettricità e immagazzinare energia.
Il suo funzionamento si basa tipicamente su due serbatoi situati a diverse altezze. Quando la disponibilità di energia elettrica è elevata e la domanda è bassa, il sistema utilizza tale energia per pompare l'acqua dal serbatoio inferiore a quello superiore.
In questo modo, l'elettricità viene trasformata in energia potenziale immagazzinata nell'acqua.
Quando la domanda di elettricità aumenta, il processo si inverte. L'acqua scorre dal bacino superiore a quello inferiore e attraversa delle turbine che generano elettricità, la quale viene poi reimmessa nella rete.
Ecco perché si chiama impianto reversibile: può consumare elettricità per immagazzinare energia e poi produrre elettricità utilizzando quell'energia immagazzinata.
Red Eléctrica spiega il pompaggio idraulico come un sistema basato su due serbatoi posti a diverse altezze, dove l'acqua presente nel serbatoio superiore immagazzina energia potenziale che può essere successivamente recuperata tramite turbine.
Una gigantesca batteria ad acqua
Sebbene il concetto possa sembrare complesso, esiste un modo semplice per comprenderlo: una centrale idroelettrica reversibile funziona come un'enorme batteria di lunga durata.
Anziché immagazzinare l'elettricità direttamente in batterie elettrochimiche, questo sistema immagazzina energia utilizzando l'acqua e la differenza di livello tra due serbatoi.
Questo sistema rappresenta un vantaggio particolarmente importante: può immagazzinare grandi quantità di energia per periodi prolungati e restituirla al sistema quando necessario.
Come funziona una centrale idroelettrica a pompaggio?
L'operazione può essere suddivisa in due fasi principali:
1. Pompaggio: immagazzinamento di energia
Quando sulla rete elettrica si verifica un surplus, ad esempio durante i periodi di elevata produzione di energia solare o eolica e di minore domanda, la centrale elettrica utilizza tale elettricità per alimentare le proprie pompe.
Queste pompe trasportano l'acqua dal serbatoio inferiore a quello superiore.
L'energia elettrica viene quindi convertita in energia potenziale gravitazionale, che viene immagazzinata nell'acqua.
2. Turbinazione: recupero di energia
Quando la domanda aumenta o la produzione da fonti rinnovabili diminuisce, l'acqua immagazzinata nel bacino superiore viene rilasciata.
Scendendo, l'acqua mette in moto le turbine della centrale elettrica e i generatori trasformano l'energia dell'acqua in elettricità.
Il risultato è un sistema in grado di immagazzinare l'elettricità quando ce n'è in eccesso e di restituirla alla rete quando necessario.
Perché sono così importanti per le energie rinnovabili?
L'energia solare ed eolica sono fondamentali per la decarbonizzazione, ma presentano una caratteristica che rende particolarmente importanti i sistemi di accumulo: la loro produzione dipende dalle condizioni meteorologiche.
I pannelli solari producono elettricità durante le ore di irraggiamento solare, mentre le turbine eoliche dipendono dalla disponibilità del vento.
Ciò può portare a situazioni in cui, in un dato momento, la produzione di energia rinnovabile è elevata, ma la domanda di elettricità è bassa.
Senza un sistema di accumulo, parte di quell'energia potrebbe rimanere inutilizzata.
Gli impianti idroelettrici a pompaggio consentono di spostare parte della produzione in un altro momento. Ad esempio, l'elettricità solare generata a metà giornata può essere utilizzata per pompare acqua in un bacino superiore e poi impiegata per recuperare quell'energia nel pomeriggio o in serata.
Per questo motivo, l'idroelettrico a pompaggio è una componente chiave per integrare una maggiore quantità di energie rinnovabili nel sistema elettrico. Lo stesso Piano Nazionale Integrato per l'Energia e il Clima (PNIEC) sottolinea che le centrali idroelettriche a pompaggio sono particolarmente rilevanti per un sistema con un'elevata penetrazione di energie rinnovabili, grazie alla loro flessibilità, capacità di accumulo e contributo alla sicurezza del sistema.
La Spagna è una potenza europea nel settore degli impianti idroelettrici a pompaggio.
La Spagna parte da una posizione particolarmente favorevole.
Il paese vanta una vasta esperienza nella produzione di energia idroelettrica e possiede le infrastrutture, la topografia e le competenze tecniche necessarie per sviluppare progetti di centrali idroelettriche a pompaggio.
Attualmente, la Spagna dispone di circa 6 GW di capacità idroelettrica di pompaggio installata, distribuita tra diverse centrali elettriche. Inoltre, il Piano nazionale integrato per l'energia e il clima (PNIEC) prevede una crescita significativa di questa tecnologia nei prossimi anni.
Questa esperienza rende la Spagna uno dei paesi europei leader nel settore dell'energia idroelettrica a pompaggio.
In effetti, la Spagna ospita il complesso di Cortes-La Muela a Valencia, considerato il più grande impianto idroelettrico a pompaggio d'Europa, con oltre 1.700 MW di potenza turbina.
L'importanza di queste infrastrutture aumenta con la crescita della produzione di energia rinnovabile e, di conseguenza, con la necessità di sistemi in grado di bilanciare produzione e domanda.
Nuovi progetti di pompaggio in Spagna
La spinta verso lo stoccaggio idroelettrico non si limita alle centrali elettriche già in funzione.
Nel luglio 2026, il Ministero per la Transizione Ecologica e la Sfida Demografica ha stanziato 165 milioni di euro in aiuti a sette progetti innovativi di idroelettrico a pompaggio.
I progetti sono situati in Andalusia, Asturie, Aragona, Estremadura, Catalogna e Galizia e, complessivamente, aggiungeranno fino a 2.071 MW di potenza di generazione e 21.091 MWh di capacità di accumulo.
Si tratta di un investimento particolarmente rilevante perché dimostra che l'accumulo idroelettrico a pompaggio sta passando da tecnologia complementare a una delle principali infrastrutture di stoccaggio per il futuro sistema elettrico spagnolo.
Il bando rientra nel programma BORALMAC, ideato per promuovere progetti innovativi di accumulo di energia tramite pompaggio reversibile.
Aguayo II: uno dei principali progetti di accumulo di energia
Uno dei progetti che meglio riflette questa nuova fase è Aguayo II, in Cantabria.
Secondo l'autorizzazione amministrativa pubblicata dalla BOE, l'ampliamento della centrale idroelettrica reversibile di Aguayo consentirà di raggiungere una potenza della turbina di 1.014 MW e una potenza di pompaggio di 1.181 MW.
Il progetto consentirà di moltiplicare la capacità dell'impianto esistente e di aumentare la capacità della Spagna di immagazzinare energia elettrica proveniente da fonti rinnovabili.
Aguayo II è anche un esempio di come la Spagna stia sfruttando gli impianti idroelettrici esistenti per sviluppare nuove soluzioni di stoccaggio su larga scala.
Quali vantaggi offrono le centrali elettriche a energia reversibile?
L'interesse per questa tecnologia deriva da diversi vantaggi.
Stoccaggio su larga scala
Gli impianti di pompaggio idroelettrico possono immagazzinare quantità di energia molto elevate, il che è essenziale per la gestione di un sistema elettrico con un'alta presenza di fonti rinnovabili.
Maggiore integrazione dell'energia solare ed eolica
Ci consentono di sfruttare l'energia rinnovabile in eccesso che altrimenti andrebbe persa.
Stabilità della rete elettrica
Oltre a immagazzinare energia, queste centrali elettriche possono contribuire a mantenere la stabilità e la flessibilità del sistema elettrico.
Conservazione a lungo termine
A differenza di altre tecnologie, generalmente concepite per periodi di stoccaggio più brevi, il pompaggio idraulico può essere adattato a diverse esigenze operative, dai cicli giornalieri a periodi più lunghi.
Riduzione della dipendenza energetica
Favorendo una maggiore integrazione delle fonti energetiche rinnovabili locali, l'accumulo di energia idroelettrica può contribuire a ridurre la dipendenza dai combustibili fossili e dalle importazioni di energia.
Pompe idrauliche e batterie: tecnologie in competizione?
Le batterie e le centrali idroelettriche a pompaggio non devono necessariamente competere direttamente.
Entrambe le tecnologie possono svolgere diverse funzioni all'interno del sistema elettrico.
Le batterie possono offrire una risposta molto rapida e sono particolarmente interessanti per determinati servizi di rete e per installazioni di piccole dimensioni.
Il pompaggio idraulico, d'altro canto, si distingue per la sua capacità di immagazzinare grandi quantità di energia per periodi prolungati.
Pertanto, è probabile che il futuro sistema energetico combini diverse tecnologie di accumulo per soddisfare esigenze differenti.
Red Eléctrica ritiene che lo stoccaggio sia un elemento essenziale per aumentare la flessibilità del sistema, migliorare la sicurezza dell'approvvigionamento e massimizzare l'integrazione delle energie rinnovabili.
Il futuro dell'accumulo di energia risiede in Spagna.
L'espansione dell'energia solare ed eolica sta trasformando il sistema elettrico spagnolo. Ma produrre elettricità da fonti rinnovabili non basta: è anche necessario saperla gestire, immagazzinare e utilizzare al momento opportuno.
In questo contesto, le centrali idroelettriche a pompaggio assumono un ruolo strategico.
La Spagna possiede l'esperienza, le infrastrutture e le risorse naturali che la collocano tra i paesi europei leader in questa tecnologia. L'avvio di nuovi progetti, unitamente agli investimenti pubblici negli impianti di pompaggio idroelettrico, suggerisce che la sua importanza continuerà a crescere nei prossimi anni.
L'obiettivo finale è quello di realizzare un sistema elettrico più flessibile, in grado di sfruttare al meglio l'energia prodotta dal sole e dal vento.
Gli impianti a energia reversibile possono quindi diventare una delle grandi batterie della transizione energetica spagnola: strutture in grado di immagazzinare l'attuale surplus di energia rinnovabile per convertirlo in elettricità quando il sistema ne avrà realmente bisogno.
