El crecimiento acelerado de la generación eólica y solar ha incrementado la necesidad de sistemas de almacenamiento capaces de aportar flexibilidad, estabilidad y resiliencia a las redes eléctricas. Dentro de este contexto, el almacenamiento hidroeléctrico por bombeo continúa siendo la tecnología dominante para aplicaciones de larga duración gracias a su elevada capacidad instalada y a los múltiples servicios que ofrece, entre ellos regulación de frecuencia, soporte de tensión, inercia y capacidad de arranque autónomo. Sin embargo, la identificación de nuevos emplazamientos enfrenta limitaciones relacionadas con la disponibilidad de condiciones topográficas adecuadas y con los costos asociados a la construcción de la infraestructura. Frente a este escenario, surge la necesidad de ampliar los métodos tradicionales de evaluación incorporando configuraciones que permitan aprovechar áreas previamente descartadas. De esta manera, el análisis incorpora reservorios rodeados por diques circulares construidos sobre superficies relativamente planas, los cuales pueden complementarse con reservorios ubicados en depresiones naturales para formar sistemas técnicamente viables y económicamente competitivos.

A partir de esta perspectiva, se desarrolla una metodología geoespacial destinada a localizar emplazamientos potenciales mediante algoritmos capaces de reconocer superficies planas o cóncavas y optimizar automáticamente el tamaño de los reservorios. El procedimiento combina técnicas de procesamiento de imágenes, análisis de distancias y generación de geometrías circulares que permiten maximizar el área útil disponible sin incrementar innecesariamente el volumen de excavación requerido. Posteriormente, los reservorios identificados se someten a filtros relacionados con restricciones ambientales, cuerpos de agua existentes, áreas urbanas, humedales, territorios protegidos y hábitats sensibles, reduciendo así la probabilidad de seleccionar ubicaciones incompatibles con el desarrollo de proyectos. Además, la conformación de sistemas considera criterios hidráulicos y de ingeniería, incluyendo límites de altura hidráulica, relaciones entre longitud de conducción y desnivel, así como diferencias máximas permitidas entre los volúmenes de ambos reservorios. Gracias a estas condiciones, las alternativas resultantes presentan características consistentes con los requerimientos habituales de centrales hidroeléctricas reversibles de gran escala, favoreciendo una evaluación técnica más realista.

Asimismo, la estimación económica incorpora avances significativos respecto a modelos previos mediante la inclusión de diques construidos con concreto compactado con rodillo y materiales de enrocado, además de los tradicionales diques de tierra. Para ello se desarrollan relaciones matemáticas que permiten estimar tanto el volumen requerido como los costos de construcción en función de la altura de la presa y del material empleado, utilizando información histórica proveniente de proyectos reales y modelos de regresión estadística. Esta aproximación permite comparar diferentes alternativas constructivas bajo un marco metodológico uniforme, evidenciando que los materiales presentan comportamientos económicos distintos según la escala del proyecto y las condiciones del sitio. Después, todos los sistemas potenciales son sometidos a un proceso de optimización orientado a eliminar superposiciones espaciales y conservar únicamente las alternativas de menor costo por unidad de capacidad instalada. Como resultado, la evaluación no solamente identifica el potencial técnico existente, sino que también aproxima las oportunidades con mayor probabilidad de resultar competitivas desde la perspectiva económica.

La aplicación nacional de esta metodología demuestra que los sistemas que combinan reservorios con diques circulares y reservorios en depresiones naturales representan una alternativa viable en regiones donde la topografía ofrece grandes superficies planas próximas a zonas montañosas. Aunque la mayoría de los emplazamientos continúa favoreciendo configuraciones tradicionales basadas únicamente en depresiones naturales, también se identifican numerosos casos donde la incorporación de diques circulares reduce los costos relativos y amplía el conjunto de oportunidades disponibles para el desarrollo del almacenamiento hidroeléctrico por bombeo. La mayor concentración de estas alternativas aparece en el oeste montañoso de Estados Unidos, mientras que regiones como Alaska presentan oportunidades más limitadas debido a restricciones geográficas y ambientales, y territorios como Hawái y Puerto Rico muestran condiciones menos favorables bajo los criterios considerados. A partir de estos resultados también se proponen líneas futuras orientadas a optimizar simultáneamente la forma y el tamaño de los reservorios, incorporar configuraciones geométricas más flexibles y evaluar tecnologías capaces de operar con mayores alturas hidráulicas, ampliando así el alcance de futuras evaluaciones del potencial hidroeléctrico.

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https://docs.nlr.gov/docs/fy26osti/93850.pdf