De overgang naar een energiesysteem dat steeds meer gebaseerd is op hernieuwbare bronnen, brengt een fundamentele uitdaging met zich mee: wat te doen met energie wanneer er meer elektriciteit wordt geproduceerd dan nodig is, en hoe die beschikbaar te maken wanneer de vraag toeneemt?
Het antwoord ligt, naast andere oplossingen, in energieopslag. En van de beschikbare technologieën nemen pompwaterkrachtcentrales een strategische plaats in.
Spanje heeft ruime ervaring met deze technologie en beschikt over enkele van de belangrijkste pompwaterkrachtcentrales in Europa. Bovendien stimuleert het land nieuwe projecten om de opslagcapaciteit aanzienlijk te vergroten en de integratie van zonne- en windenergie te bevorderen.
Wat is een omkeerbare energiecentrale?
Een omkeerbare energiecentrale is een installatie die twee verschillende functies kan uitvoeren: elektriciteit opwekken en energie opslaan.
De werking ervan is doorgaans gebaseerd op twee reservoirs die zich op verschillende hoogtes bevinden. Wanneer er veel elektriciteit beschikbaar is en de vraag laag, gebruikt het systeem die energie om water van het lager gelegen reservoir naar het hoger gelegen reservoir te pompen.
Op deze manier wordt elektriciteit omgezet in potentiële energie die in het water wordt opgeslagen.
Wanneer de vraag naar elektriciteit toeneemt, wordt het proces omgekeerd. Water stroomt van het bovenste reservoir naar het onderste en passeert turbines die elektriciteit opwekken, die vervolgens teruggevoerd wordt naar het elektriciteitsnet.
Daarom wordt het een omkeerbare installatie genoemd: het kan elektriciteit verbruiken om energie op te slaan en vervolgens elektriciteit opwekken met behulp van die opgeslagen energie.
Red Eléctrica legt hydraulische pompen nauwkeurig uit als een systeem gebaseerd op twee reservoirs op verschillende hoogtes, waarbij het water in het bovenste reservoir potentiële energie opslaat die later door turbines kan worden teruggewonnen.
Een enorme waterbatterij
Hoewel het concept complex lijkt, is er een eenvoudige manier om het te begrijpen: een omkeerbare waterkrachtcentrale werkt als een enorme, duurzame batterij.
In plaats van elektriciteit rechtstreeks in elektrochemische batterijen op te slaan, slaat het energie op met behulp van water en het hoogteverschil tussen twee reservoirs.
Dit systeem biedt een bijzonder belangrijk voordeel: het kan grote hoeveelheden energie gedurende langere perioden opslaan en deze weer aan het systeem teruggeven wanneer dat nodig is.
Hoe werkt een pompwaterkrachtcentrale?
De operatie kan worden onderverdeeld in twee hoofdfasen:
1. Pompen: energie opslaan
Wanneer er een overschot aan elektriciteit op het net is, bijvoorbeeld tijdens perioden met een hoge productie van zonne- of windenergie en een lagere vraag, gebruikt de energiecentrale die elektriciteit om haar pompen aan te drijven.
Deze pompen water van het onderste reservoir naar het bovenste.
Elektrische energie wordt zo omgezet in zwaartekrachtspotentiële energie, die in het water wordt opgeslagen.
2. Turbine: energie terugwinnen
Wanneer de vraag toeneemt of de productie van hernieuwbare energie afneemt, wordt het water dat in het bovenste reservoir is opgeslagen, vrijgelaten.
Tijdens de afdaling drijft het de turbines van de energiecentrale aan, waarna de generatoren de energie van het water weer omzetten in elektriciteit.
Het resultaat is een systeem dat elektriciteit kan opslaan wanneer er een overschot is en deze terug kan leveren aan het net wanneer dat nodig is.
Waarom zijn ze zo belangrijk voor hernieuwbare energie?
Zonne- en windenergie zijn essentieel voor de decarbonisatie, maar ze hebben een kenmerk dat opslagsystemen bijzonder belangrijk maakt: hun productie is afhankelijk van de weersomstandigheden.
Zonnepanelen produceren elektriciteit tijdens de uren dat de zon schijnt, terwijl windturbines afhankelijk zijn van de beschikbaarheid van wind.
Dit kan leiden tot situaties waarin er op een bepaald moment veel hernieuwbare energie wordt geproduceerd, terwijl de vraag naar elektriciteit laag is.
Zonder opslag kan een deel van die energie ongebruikt blijven.
Pompwaterkrachtcentrales maken het mogelijk om een deel van die productie naar een ander tijdstip te verschuiven. Zo kan bijvoorbeeld zonne-energie die midden op de dag wordt opgewekt, worden gebruikt om water naar een hoger gelegen reservoir te pompen en die energie vervolgens 's middags of 's avonds weer op te wekken.
Om deze reden is pompwaterkrachtcentrales een essentieel onderdeel voor de integratie van meer hernieuwbare energie in het elektriciteitsnet. Het Nationaal Geïntegreerd Energie- en Klimaatplan (PNIEC) zelf wijst erop dat pompwaterkrachtcentrales met name relevant zijn voor een systeem met een hoge penetratie van hernieuwbare energiebronnen, dankzij hun flexibiliteit, opslagcapaciteit en bijdrage aan de systeemveiligheid.
Spanje, een Europese grootmacht op het gebied van pompwaterkrachtcentrales.
Spanje begint vanuit een bijzonder gunstige positie.
Het land heeft ruime ervaring met de opwekking van waterkracht en beschikt over de infrastructuur, topografie en technische kennis om pompcentrales te ontwikkelen.
Spanje beschikt momenteel over een geïnstalleerd vermogen van ongeveer 6 GW aan pompwaterkrachtcentrales, verdeeld over verschillende centrales. Bovendien verwacht het Nationaal Geïntegreerd Energie- en Klimaatplan (PNIEC) een aanzienlijke groei van deze technologie in de komende jaren.
Deze ervaring maakt Spanje tot een van de toonaangevende Europese landen op het gebied van waterkrachtcentrales met pompaccumulatie.
Spanje is namelijk de thuisbasis van het Cortes-La Muela-complex in Valencia, dat wordt beschouwd als de grootste pompwaterkrachtcentrale van Europa, met een turbinevermogen van meer dan 1700 MW.
Het belang van deze infrastructuren neemt toe naarmate de opwekking van hernieuwbare energie groeit en daarmee ook de behoefte aan systemen die vraag en aanbod in evenwicht kunnen brengen.
Nieuwe pompprojecten in Spanje
De drang naar waterkrachtopslag beperkt zich niet tot energiecentrales die al in bedrijf zijn.
In juli 2026 kende het ministerie voor Ecologische Transitie en de Demografische Uitdaging 165 miljoen euro aan steun toe aan zeven innovatieve pompwaterkrachtprojecten.
De projecten bevinden zich in Andalusië, Asturië, Aragón, Extremadura, Catalonië en Galicië en zullen samen een opwekkingsvermogen van 2.071 MW en een opslagcapaciteit van 21.091 MWh opleveren.
Dit is een bijzonder relevante investering, omdat het aantoont dat pompwaterkrachtcentrales zich ontwikkelen van een aanvullende technologie tot een van de belangrijkste opslaginfrastructuren voor het toekomstige Spaanse elektriciteitsnet.
De oproep maakt deel uit van het BORALMAC-programma, dat is opgezet om innovatieve energieopslagprojecten met omkeerbare pompen te bevorderen.
Aguayo II: een van de belangrijkste energieopslagprojecten
Een van de projecten die deze nieuwe fase het beste weerspiegelt, is Aguayo II in Cantabrië.
De uitbreiding van de omkeerbare waterkrachtcentrale Aguayo zal het mogelijk maken een turbinevermogen van 1.014 MW en een pompvermogen van 1.181 MW te bereiken, volgens de administratieve vergunning die is gepubliceerd door de BOE.
Het project zal de capaciteit van de bestaande installatie aanzienlijk vergroten en de opslagcapaciteit van elektriciteit uit hernieuwbare bronnen in Spanje verhogen.
Aguayo II is ook een voorbeeld van hoe Spanje bestaande waterkrachtcentrales benut om nieuwe grootschalige opslagoplossingen te ontwikkelen.
Welke voordelen bieden omkeerbare energiecentrales?
De belangstelling voor deze technologie komt voort uit verschillende voordelen.
grootschalige opslag
Pompwaterkrachtcentrales kunnen zeer grote hoeveelheden energie opslaan, wat essentieel is voor het beheer van een elektriciteitsnet met een hoog aandeel hernieuwbare energiebronnen.
Een betere integratie van zonne- en windenergie
Ze stellen ons in staat om te profiteren van overtollige hernieuwbare energie die anders verloren zou gaan.
Stabiliteit van het elektriciteitsnet
Naast het opslaan van energie kunnen deze energiecentrales bijdragen aan het behoud van de stabiliteit en flexibiliteit van het elektriciteitsnet.
Langdurige opslag
In tegenstelling tot andere technologieën die doorgaans gericht zijn op kortere opslagperioden, kan hydraulisch pompen worden aangepast aan verschillende operationele behoeften, van dagelijkse cycli tot langere perioden.
Verminderde energieafhankelijkheid
Door een betere integratie van lokale hernieuwbare energiebronnen te bevorderen, kan de opslag van waterkrachtenergie helpen de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen en energie-import te verminderen.
Hydraulische pompen en batterijen: zijn het concurrerende technologieën?
Batterijen en waterkrachtcentrales met pompaccumulatie hoeven niet per se rechtstreeks met elkaar te concurreren.
Beide technologieën kunnen verschillende functies binnen het elektrische systeem vervullen.
Batterijen kunnen een zeer snelle respons bieden en zijn met name interessant voor bepaalde netwerkdiensten en kleinschalige installaties.
Hydraulische pompen onderscheiden zich daarentegen door hun vermogen om grote hoeveelheden energie gedurende langere perioden op te slaan.
Daarom zal het toekomstige energiesysteem waarschijnlijk verschillende opslagtechnologieën combineren om aan uiteenlopende behoeften te voldoen.
Red Eléctrica beschouwt opslag als een essentieel element voor het vergroten van de systeemflexibiliteit, het verbeteren van de leveringszekerheid en het maximaliseren van de integratie van hernieuwbare energiebronnen.
De toekomst van energieopslag ligt in Spanje.
De uitbreiding van zonne- en windenergie transformeert het Spaanse elektriciteitssysteem. Maar het produceren van hernieuwbare elektriciteit is niet voldoende: het is ook noodzakelijk om deze te kunnen beheren, opslaan en op het juiste moment te gebruiken.
In deze context krijgen waterkrachtcentrales met pompaccumulatie een strategische rol.
Spanje beschikt over de ervaring, infrastructuur en natuurlijke hulpbronnen die het tot een van de toonaangevende Europese landen op het gebied van deze technologie maken. De uitvoering van nieuwe projecten, samen met publieke investeringen in pompaccumulatiecentrales, wijst erop dat het belang ervan de komende jaren verder zal toenemen.
Het uiteindelijke doel is een flexibeler elektriciteitssysteem te realiseren dat de energie van zon en wind optimaal benut.
Omkeerbare energiecentrales kunnen zo een van de grote batterijen van de Spaanse energietransitie worden: installaties die het huidige overschot aan hernieuwbare energie kunnen opslaan om het om te zetten in elektriciteit wanneer het systeem dat echt nodig heeft.
