¿Cómo afecta a la calidad del agua una FSP?

En este estudio, sobre el cual hoy hablaremos, se investigaron los efectos sobre la calidad del agua de tres diseños distintos de sistemas fotovoltaicos flotantes (FPV), implementados como parte de un proyecto piloto de 1 año en el lago Oostvoornse, Países Bajos.

Se estableció una campaña de seguimiento de la calidad del agua para controlar de forma continua un conjunto de parámetros clave de la calidad del agua, como la intensidad lumínica, la temperatura del agua y la concentración de oxígeno disuelto. Las mediciones debajo de cada uno de los tres sistemas FPV y se contrastaron con mediciones de referencia en aguas abiertas adyacentes a los sistemas.

Sistemas A (izquierda), B (centro) y C (derecha). Vincent Bax et al. 2022.

El sistema A tiene un tamaño de unos 350 m2 y una cobertura del 75%. El sistema se basa en un conjunto de tubos de Polietileno de Alta Densidad (HDPE) que actúan como la construcción flotante sobre la que se construye el sistema. Los tubos están conectados por marcos de aluminio (denominados bastidores) que se colocan en la parte superior de los tubos y mantienen los módulos fotovoltaicos en su sitio. Los tubos de polietileno de alta densidad de la parte principal del sistema están unidos a los llamados tubos de unión situados en los lados norte y sur del sistema. A su vez, los tubos de unión están amarrados al fondo del lago con 4 anclajes.

El sistema B es aproximadamente rectangular, con una superficie de unos 400 m2 y una cobertura estimada del 100% de la superficie del agua. El sistema consta de flotadores de Polietileno de Alta Densidad (HDPE) sobre los que se montan los paneles fotovoltaicos en un ángulo de 5 grados. El sistema está amarrado con múltiples líneas de anclaje desde los cuatro lados, conectadas a 8 anclas.

El sistema C es más o menos circular, con un tamaño de unos 600 m2 y una cobertura estimada de la superficie del agua de 600 m2 y una cobertura estimada de la superficie del agua del 75%. El sistema consta de módulos solares fotovoltaicos montados en marcos metálicos, que a su vez están montados en flotadores de polipropileno. Los flotadores están interconectados y unidos a un tubo circular flotante de polietileno de alta densidad, el llamado rompeolas interior. Alrededor del rompeolas interior se encuentra el rompeolas exterior, un tubo flotante octogonal de polietileno de alta densidad.

Características generales de los Sistemas Flotantes A, B y C.

Los resultados del seguimiento muestran que, de los parámetros de calidad del agua de los parámetros de calidad del agua considerados, el impacto de los sistemas FPV en la intensidad de la luz fue el más pronunciado, con una reducción de la luz de entre el 73% y el 100% con respecto a las mediciones de referencia.

Se encontraron pocas pruebas para corroborar que los sistemas FPV indujeran cambios en la temperatura del agua y en la concentración de oxígeno disuelto.

Sin embargo, hay que tener en cuenta que este estudio se llevó a cabo en condiciones muy específicas debido al tamaño limitado de los sistemas FPV y al agua salobre del lago Oostvoornse.

Esto significa que los efectos sobre la calidad del agua aquí descritos pueden no ser representativos de una aplicación a mayor escala de los diseños FPV y pueden no ser transferibles a otros lugares no salobres.

La energía fotovoltaica flotante (FPV) se perfila como una prometedora tecnología de energías renovables que permite producir electricidad en aguas superficiales.

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¿Cuáles son las diferencias entre los sistemas fotovoltaicos flotantes?

Hay varias diferencias clave entre los distintos sistemas fotovoltaicos flotantes. Algunas de las principales diferencias incluyen:

Tipo de soporte: Los sistemas fotovoltaicos flotantes pueden ser soportados por diferentes tipos de estructuras flotantes. Estas pueden ser plataformas de hormigón, balsas de polietileno o flotadores de plástico.



Cada tipo de soporte tiene sus propias ventajas y desventajas en términos de costo, durabilidad y resistencia a las condiciones climáticas.

Las plataformas rígidas de hormigón se suelen usar menos en Fotovoltaica Flotante (FPV).
Las Cubiertas de polietileno se suelen emplear para balsas y embalses, y los flotadores de plástico se usan tanto para balsas como para embalses, lagos y situaciones near shore (cercanos a la orilla, en el mar).

Tipo de flotadores de plástico: Hay varios tipos de flotadores de plástico para fotovoltaica flotante. Entre ellos, principalmente podemos destacar:
· Flotadores cuadrados sobre los que se instalan estructuras metálicas.
· Flotadores para módulos fotovoltaicos fabricados por soplado.
· Flotadores para módulos fotovoltaicos fabricados por inyección.

Flotadores cuadrados: estos flotadores se suelen fabricar por rotomoldeo y a veces también por soplado.
Los flotadores cuadrados componen una base, para instalar encima de ésta una estructura metálica (normalmente de aluminio anodizado) con una inclinación que puede ir de los 10 a los 30º.
Debido al proceso de fabricación, suelen tener el mismo espesor en toda la pieza, y además suelen ser de poca complejidad. No son apilables, con lo que su transporte es dificultoso y el ratio de material transportado por contenedor es muy bajo.

Flotadores para módulos fotovoltaicos fabricados por soplado: son flotadores sobre los que se instalan directamente los módulos fotovoltaicos. Pueden ir un flotador por panel, o dos, y se fijan a los flotadores mediante grapas o clips, y tornillos. Perimetralmente suele haber unos flotadores pasarela para transitar por la planta. Estos flotadores no son apilables, con lo que la necesidad de espacio para transportarlos y para su montaje es considerablemente alta.

Flotadores para módulos fotovoltaicos fabricados por inyección: éstos, dado su proceso de fabricación, pueden tener espesores menores, y mayor complejidad de la pieza. Al ser de inyección, con cavidades abiertas, son apilables entre sí. A diferencia del primer y segundo tipo de flotadores para fotovoltaica, estos flotadores reducen hasta x 8 la necesidad de espacio para ser transportados.


Con ello, el coste de transporte y por ello del proyecto en sí, se reduce considerablemente.

Además, al prescindir de esta estructura, se ahorran costes de fabricación y de transporte, lo que marcará la diferencia en la viabilidad de un proyecto u otro.
Los fabricados por inyección, apilables, son por los que apuesta Landatu Solar, ya que a parte de prescindir de la estructura metálica comentada anteriormente, también prescindimos de transportar aire en el contenedor, apilamos los flotadores optimizando el espacio 8 veces más, y reduciendo así también la huella de CO2 de nuestro producto. Se podría decir que son más eficientes y ecológicos.

Escala: Los sistemas fotovoltaicos flotantes pueden ser de diferentes tamaños y capacidades, desde pequeñas instalaciones de unos pocos kilovatios hasta grandes proyectos de varios megavatios. La escala del sistema puede afectar su costo y su viabilidad en una ubicación particular.

Ubicación: Los sistemas fotovoltaicos flotantes pueden ser instalados en diferentes tipos de cuerpos de agua, como embalses, lagos, represas o mares. Cada tipo de cuerpo de agua tiene sus propias características y desafíos únicos, que pueden afectar la viabilidad y el rendimiento de un sistema fotovoltaico flotante. Para saber más acerca de dónde se pueden instalar los sistemas fotovoltaicos flotantes, puedes descubrirlo aquí.

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¿Cómo optimizar la producción de la energía solar?

La fotovoltaica flotante es una tecnología innovadora que consiste en instalar paneles solares sobre superficies de agua, como balsas de riego, embalses, presas hidráulicas…Si bien es posible que no veamos una gran cantidad de energía solar flotante en el mar en el futuro inmediato, es una tecnología con mucho potencial de contribuir significativamente a la generación de energía limpia a medida que se desarrolle la tecnología. Así mismo se conseguiría optimizar producción de la energía solar diseñando sistemas de energía solar flotantes.

El futuro esta en este tipo de diseño, tiene muchas ventajas sobre la fotovoltaica tradicional en tierra, y puede ser una opción muy atractiva para aumentar la producción y optimizar la energía solar en áreas con grandes masas de agua.

Una de las principales ventajas de la fotovoltaica flotante es que el espacio que ocupan los paneles solares tradicionales se puede optimizar. Los cuerpos de agua suelen ser grandes y extensas, por lo que se pueden instalar muchos más paneles flotantes que en tierra. Además, estos paneles no ocupan espacio útil en la superficie, lo que significa que no interfieren con otras actividades como la agricultura, la construcción y ocio.

Otra ventaja es, que la fotovoltaica flotante puede ser más eficiente que la fotovoltaica tradicional. La temperatura del agua suele ser más baja que la del suelo, lo que significa que los paneles flotantes no se sobrecalientan tanto como los paneles tradicionales. Esto puede mejorar su rendimiento y aumentar su vida útil.

Superficie de agua ayuda al sistema de refrigeración de los PV paneles

Además, la fotovoltaica flotante puede tener un impacto positivo en el medio ambiente. Los paneles flotantes pueden proteger a los ecosistemas acuáticos del calentamiento excesivo del agua, lo que puede ser beneficioso para la vida acuática. También pueden ayudar a mitigar la contaminación del agua al evitar la necesidad de construir centrales eléctricas en la orilla.

Potencial para optimizar producción de energía solar a pesar de los desafíos

Sin embargo, uno de los desafíos en el diseño de la fotovoltaica flotante es asegurar que los paneles flotantes se mantengan estables y seguros sobre el agua. Esto requiere el uso de sistemas de anclaje adecuados y la adopción de medidas de seguridad contra eventos climáticos extremos.

A pesar de estos desafíos, el diseño de la fotovoltaica flotante tiene mucho potencial para optimizar producción de energía solar en áreas con grandes masas de agua. Con el tiempo, la tecnología se desarrollara y será más asequible, lo que podría contribuir a un futuro más sostenible.

En conclusión, el diseño de la fotovoltaica flotante puede ser una opción muy atractiva para aumentar la producción de energía solar en áreas con grandes superficies de agua. Aunque todavía hay algunos desafíos en su diseño y adopción, el potencial de esta tecnología es enorme y podría contribuir significativamente a un futuro más sostenible y con menos dependencia de los combustibles fósiles.

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Balsas de riego, nuevo tesoro

Las balsas de riego son depósitos de agua que se utilizan para riego de plantas y cultivos. Estas balsas se pueden construir de diferentes materiales, como plástico, lona o cemento, y se pueden utilizar tanto para riego por goteo como por aspersión.

Las balsas de riego son una forma eficiente y asequible de proporcionar agua a los cultivos en regiones donde el suministro de agua es limitado. Además, también pueden utilizarse para almacenar agua de lluvia o para captar agua de fuentes naturales como arroyos o ríos.

Algunas cosas a considerar al construir o utilizar una balsa de riego incluyen el tamaño y la ubicación de la balsa, la cantidad de agua necesaria para el cultivo, y cómo se distribuirá el agua. También es importante considerar la seguridad y la protección del medio ambiente al construir y utilizar una balsa de riego.

Además de su uso tradicional en la agricultura, las balsas de riego también pueden ser utilizadas de otras maneras, como para la generación de energía solar. Para ello existe la tecnología de la energía solar flotante. Los paneles solares flotantes se fijan sobre los flotadores que se colocan en la superficie de la balsa de riego. Los cables de la isla solar se conectan al sistema existente de distribución o a un sistema de almacenamiento de energía, como una batería, para almacenar la energía generada. Esta energía se puede utilizar para alimentar cualquier dispositivo que necesite electricidad, como una bomba de agua, un sistema de iluminación o un sistema de riego pivotado.

Energía solar flotante en una balsa de riego

¿Porqué energía solar flotante?

Uno de los beneficios de utilizar paneles solares flotantes en una balsa de riego es que el agua de la balsa ayuda a enfriar los paneles, lo que aumenta su eficiencia. Además, la balsa de riego proporciona una superficie plana la cual se le puede dar uso rentable, en vez de ocupar zonas de terreno que son aprovechables para otras tareas, como la agricultura.

El objetivo es que se pueda seguir utilizando las zonas de tierras que se ahorran al no tener que instalar tu planta solar en tierra firme.

Mantenimiento y limpieza de una balsa de riego

Otro de los puntos importantes de una balsa de riego es un buen mantenimiento y limpieza para así, poder garantizar que el agua esté en buenas condiciones y segura para su uso. Los pasos más comunes a seguir para conseguirlo son los siguientes:

  1. Revisar y reparar cualquier daño en la estructura de la balsa, como grietas o agujeros, para evitar filtraciones de agua.
  2. Vaciar y desechar cualquier materia orgánica flotante, como hojas o ramas, que puedan haber caído en la balsa de riego.
  3. Aplicar productos químicos para controlar el crecimiento de algas y otros contaminantes en el agua.
  4. Realizar pruebas de calidad del agua para asegurarse de que cumpla con los estándares de calidad necesarios.
  5. Vaciar y limpiar la balsa de riego completamente una vez al año para eliminar cualquier acumulación de sedimentos o contaminantes.

Pero, desde el momento en que una balsa de riego se limpia (costes elevados), la situación de buena calidad del agua puede presentarse durante un periodo de tiempo relativamente breve, ya que en muchos casos aparecen al poco las algas y dejamos de tener buena calidad. El punto numero 3, suele ser la respuesta de muchos propietarios pero es una solución temporal y muy contaminante.

Balsa de riego con alta densidad de microalgas

Con todo esto, instalar energía solar flotante en las balsas de riego mejora significativamente la calidad del agua ya que le entra menos luz directa y se generan menos microalgas del agua. (lo que pone verde el agua) Además, evitaría la evaporación del agua, por lo que el agricultor podría hacer un uso más eficiente del agua colectada en la balsa de riego.

Es importante tener en cuenta que la eficiencia de los paneles solares flotantes puede variar según la ubicación y las condiciones climáticas. Por lo tanto, es necesario realizar un estudio de viabilidad antes de instalar un sistema de energía solar flotante en una balsa de riego.

LANDATU SOLAR

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Alternativa a las macro-plantas solares en el campo: La energía solar flotante.

Cada vez más la energía solar flotante se está estableciendo como alternativa a las macro-plantas solares en nuestros campos. Se trata de una tecnología emergente que consiste en la instalación de paneles solares en plataformas flotantes sobre la superficie de agua . La energía solar flotante se está estableciendo como alternativa a las macro-plantas solares en nuestros campo.

La energía solar es una fuente de energía limpia y renovable con un papel crucial en la lucha contra el cambio climático. Sin embargo, la enorme proliferación de macro-plantas solares en nuestros campos en los últimos años esta generando gran polémica ya que requiere la desaparición de cultivos o la ocupación de grandes extensiones de tierra que podrían ser destinados a otros usos y están surgiendo movimientos para buscar alternativas a estas macro-plantas solares.

La energía solar flotante es una alternativa a las macro-plantas solares, ya que permite generar energía renovable en el espacio disponible sobre el agua en lugar de ocupar terreno valioso. Esto permite utilizar y rentabilizar un espacio sin otro uso.

El uso de energía solar flotante en balsas de riego y presas hidráulicas también podría contribuir a la transición energética y a la lucha contra el cambio climático. Estas infraestructuras se utilizan para almacenar y distribuir agua en zonas agrícolas o para consumo humano y generar energía hidroeléctrica. Al utilizar fuentes de energía renovables en lugar de combustibles fósiles, se reduce la emisión de gases de efecto invernadero y se contribuye a un medio ambiente más limpio y sostenible.

Ejemplo de planta solar flotante como alternativa a las macro-plantas solares.
Fuente.

Además, el uso de energía solar flotante tiene beneficios económicos . Al reducir la dependencia de combustibles fósiles, se reduce el costo de la energía y se pueden ahorrar una gran cantidad de dinero permitiendo amortizar la inversión en un reducido periodo de tiempo.

La energía solar flotante es una tecnología que utiliza paneles solares montados en estructuras flotantes para generar electricidad. Estas estructuras flotantes se pueden instalar en cualquier cuerpo de agua. España tiene un gran potencial ya que dispone de más de 70.000 balsas de riego particulares y decenas de embalses. El potencial combinado conjunto es de más de 40GW suficientes para cubrir gran parte de las necesidades de energías renovables en las próximas décadas y evitando la instalación de gran número de macro-plantas solares

Una de las principales ventajas de la energía solar flotante es que no requiere la ocupación de grandes extensiones de tierra. En lugar de eso, se pueden instalar en cuerpos de agua que ya existen y que de otra manera no se estarían utilizando. Esto significa que no es necesario desplazar ni destruir cultivos para instalar una planta solar flotante manteniendo el empleo local que generan las labores agrícola y añadiendo nuevos empleos para la instalación y mantenimiento de dichas plantas solares flotantes

Otra ventaja de la energía solar flotante es que puede ser más eficiente que los paneles solares instalados en la superficie debido al efecto refrigerante del agua en los paneles aumentando su eficiencia. Además al cubrir la superficie del agua se reduce notablemente la evaporación de la misma protegiendo este bien tan escaso.

Aunque la energía solar flotante tiene muchos beneficios, todavía es una tecnología emergente y todavía hay algunos obstáculos a superar. Por ejemplo, la energía solar flotante puede ser más costosa de instalar y mantener que los paneles solares instalados en la superficie debido a la complejidad de las estructuras flotantes. Pero si tenemos en cuenta la producción agrícola del terreno que dejaría de producir si instalamos una macro-granja solar este sobrecoste se recupera en muy pocos años.

A pesar de estos desafíos, la energía solar flotante tiene el potencial de ser una interesante alternativa a las macro-plantas solares que proliferan actualmente. Al no requerir la ocupación de grandes extensiones de terreno y poder generar electricidad de manera más eficiente la energía solar flotante puede ser una alternativa sostenible y limpia para generar energía en el futuro.

En resumen, el uso de energía solar flotante en balsas de riego y presas hidráulicas podría ser una alternativa sostenible y eficiente para generar energía renovable mientras se protege la actividad agrícola, el paisaje y el medio ambiente.

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¿Qué es la energía flotovoltaica?

La energía flotovoltaica, también conocida como energía solar flotante es la adaptación de instalaciones fotovoltaicas a entornos acuáticas, utilizando sistemas de flotación para colocar e instalar paneles solares sobre láminas de agua.

Este tipo de instalaciones flotantes cada vez son más frecuentes sobre todo en la parte del sudeste asiaático como India o ciertas zonas de China y Korea.

Se espera que la energía flotovoltaica alcance un tamaño de instalaciones totales de 4,8 GW para 2026, según Global Industry Analysts (GIA).

Las principales ventajas de este tipo de instalaciones son que elimina los costes añadidos de la compra o el arrendamiento de terrenos, a la vez que libera espacio para otros usos como usos productivos y agrícolas. Además, las masas de agua pueden ser privadas, como balsas de riego, donde los permisos son similares a las instalaciones en tierra o de origen o propiedad pública, lo que facilita la obtención de permisos especiales.

Recientemente, a comienzos del año 2022, se publicó el borrador del real decreto que legisla el uso de aguas públicas para instalaciones solares flotantes en España.

Actualmente, por su penetración en el mercado de las energias renovables a nivel mundial, este tipo de tecnologia se puede considerar un segmento de nicho, pero a medida que la tecnología evolucione y más partes interesadas se involucren en este tipo de tecnología, la situación puede cambiar. Ya se están observando crecimientos interanuales del 150 %.

Crecimiento interanual de la energía solar flotante

Actualmente, el dominio del mercado lo tiene el mercado asiático que suma hasta 3 GW instalados, con más del 93% de las instalaciones en 2022.

Este dominio se debe a que fueron el mercado pionero de este tipo de instalaciones flotantes hace años debido a su alta densidad de población, lo que acaba generando una escasez de la tierra productiva y por tanto, un alto coste de adquisición de la misma.

A esto además se suma que el Capex final en este tipo de instalaciones (Capital aportado) se reduce en esta región al poder producir localmente gran parte de los componentes involucrados en las instalaciones de energía flotovoltaica, teniendo además una mano de obra inferior en comparación a otros mercados.

En la región de China de Dezhou, en la provincia de Shandong, se puso este año en funcionamiento el que actualmente es el proyecto mas grande del mundo de energía solar flotante, de 320 MW de potencia instalada por Huaneng Power Internacional.

Pero este reconocimiento le durará poco en el tiempo, pues está en proyecto para el año 2023 lo que será la instalación más grande a nivel mundial, con una capacidad de 600MW y que se instalará en Omkareshwar Dam, en India.

¿Cómo evolucionará la energía flotovoltaica en el futuro?

La energía flotovoltaica tendrá su evolución inmediata hacia zonas nearshore (cerca de la costa) y offshore (alta mar), como ya ha venido ocurriendo con otras tecnologías como la energía eólica.

Según Sagar Chopra, analista de investigación de Wood Mackenzie, podemos concluir que la confluencia de la escasez de tierras, el aumento de los costos de la tierra, los nuevos participantes en el mercado y la creciente madurez del mercado contribuirán al crecimiento del mercado solar flotante. Además, los desarrollos fotovoltaicos flotantes en alta mar y cerca de la costa también están ganando terreno donde los cuerpos de agua terrestres, o su uso para la energía solar, es limitado.

“La ubicación conjunta con proyectos eólicos marinos existentes también puede ayudar con la amortización de costos, ya que la energía solar flotante puede aprovechar la infraestructura de transmisión existente”, detalla Sagar Chopra.

Mercado Europeo y Nacional

A nivel europeo, Países Bajos y Francia siguen a la cabeza y comparten más del 85% de la capacidad de la energía solar flotante en toda Europa en el año 2022. Se espera que este porcentaje cambie de manera drástica durante los próximos años con la llegada a los mercados de los países del sur de Europa como Portugal y España, según pronostica el propio Chopra.

A nivel Europeo, la mayor instalación proyectada para el año 2023 es de 24,5MW y se instalará en Grafenwörth, Austria.

El potential total del mercado europeo ascienda a más de 200Gw de potencia instalada.

A nivel nacional, dentro de España es totalmente anécdotico este tipo de instalaciones de energía flotovoltaica, si bien el mercado empieza a despertar y ya se espera para el año 2023 un proyecto de 1,7MW de potencia instalada por el canal de Isabel II en la central hidroeléctrica de Torrelaguna, en Madrid.

Según los estudios realizados por Landatu Solar, el mercado potencial para la energía flotovoltaica a nivel nacional asciende a casi 45GW de potencia instalada, teniendo en cuenta las posibilidades de aguas publicas (analizadas en el real decreto de Abril de 2022) y aguas privadas (con más de 70.000 balsas a nivel nacional).

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Agrovoltaica: Ventajas de la energía solar flotante.

El concepto de agrovoltaica nace de un conflicto en usos del terreno disponible.

Cada vez es más claro que la energía solar será clave para conseguir una transición energética. El problema es la gran cantidad de terreno que es necesario dedicar para cubrir los enormes consumos energéticos de nuestra sociedad.

Esto ha hecho que la instalación de plantas fotovoltaicas haya entrado en conflicto con la producción de alimentos. Ya que muchos terrenos donde se están ubicando estos gigantescos parque solares están en zonas dedicadas a la agricultura.

Uno de los pilares del sector de las energías renovables en general y del fotovoltaico en particular es la defensa del medioambiente y por tanto no podemos dar la espalda a este problema. Es fundamental generar energía limpia pero también lo es cultivar nuestros alimentos.

Buscando soluciones a este problema se investigan nuevas forma de encarar los proyectos fotovoltaicos que permitan seguir cultivando el suelo y a la vez generar energía limpia. Dicho de una manera muy sencilla la agrovoltaica no es más que eso, encontrar como podemos conseguir darle ese doble uso a una explotación agraria.

Soluciones que propone la Agrovoltaica

Las dos principales soluciones que actualmente se pueden utilizar para resolver este problema son instalar estructuras de soporte elevadas para los paneles solares permitiendo el uso del terreno agrícola que hay debajo o bien instalar paneles solares flotantes si la explotación agrícola dispone de alguna lámina o balsa de agua.

Vamos a profundizar un poco más en cada una de ellas para que puedas entender un poco mejor en que consiste cada una.

Estructuras elevadas

Como se ha comentado una de las soluciones que propone la agrovoltaica es poner unos pórticos o pilares de altura suficiente para permitir las labores agrícolas en el terreno que hay debajo de los paneles solares.

Instalación agrovoltaica con estructuras elevadas. Foto: HyPErFarm.

Esta forma de agrovoltaica permite además de seguir utilizando el terreno para el cultivo instalar paneles bifaciales permitiendo una mayor producción de energía. Por otro lado se están realizando muchos estudios de posibles sinergias con la producción agrícola ya que la sombra que generan los paneles solares podría beneficiar el crecimiento de ciertos cultivos.

Planta de Energía Solar Flotante

Agrovoltaica con Instalación Solar Flotante.

Otra solución que nos brinda la agrovoltaica es utilizar láminas de agua o balsas próximas a los terrenos cultivables para instalar paneles solares. Esto tiene la ventaja de no tener ningún impacto en el terreno ya que utilizamos una superficie sin uso de la explotación agrícola y evitar la estructura metálica que puede ser bastante costosa dadas sus dimensiones para permitir el uso del terreno debajo de ella. Otras ventajas de la energía solar flotante:

  • 1. Incremento de la eficiencia de los paneles solares
  • 2. Evita la evaporación del agua.
  • 3. No utilizan terreno cultivable.
  • 4. Menor mantenimiento de las balsas de riego
  • 5. Autoconsumo y ahorro económico
  • 6. Seguridad
  • 7. Facilidad y rapidez de instalación de energía solar sobre el agua
  • 8. Cambio climático

Si quieres profundizar más en ellas lo explicamos en este post: Las 8 ventajas de la energía solar flotante en balsas de riego.

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¿Qué es un parque solar flotante?

Un parque solar flotante es una planta de producción de energía limpia muy parecida a los parques solares en tierra que todos conocemos pero ubicados sobre cualquier tipo de superficie acuática. De hecho la mayoría de los elementos utilizados son exactamente los mismos, sólo diferenciándose en la estructura sobre la que se montan los módulos solares.

Vamos a profundizar un poco más en lo que es un parque solar flotante para que no te quede ninguna duda sobre esta tecnología.

¿Cómo es la estructura de los parques solares flotantes?

Los paneles solares en parques solares en suelo suelen ir montados en una estructura metálica que va hincada o lastrada al suelo. Su principal función es mantener los paneles orientados adecuadamente antes las inclemencias meteorológicas.

Parque solar en suelo. Foto de American Public Power Association en Unsplash

En el caso de un parque solar flotante esta estructura flota en el agua y puede ser de diferentes tipos, su misión es similar a la estructura de los parques solares en tierra pero con los retos que añade hacerlo sobre el agua como por ejemplo hacer frente al oleaje o las variaciones del nivel del agua.

Elementos principales de un parque solar flotante

¿Dónde se pueden instalar un parque solar flotante?

Un parque solar flotante se puede instalar sobre cualquier cuerpo de agua como lagos, presas, balsas de riego o incluso el mar. Pero dependiendo de la condiciones de cada ubicación es necesario estudiar la viabilidad de la instalación. Por ejemplo en ciertas zonas puede no ser posible su instalación por razones medioambientales. En láminas de agua artificiales este no suele ser un problema pero también tenemos que estudiar las características de la ubicación como viento, oleaje, cambios del nivel de agua o los accesos para ejecutar la instalación.

Balsa de riego con buenos accesos para instalar energía solar flotante

Otros elementos de los parques de energía solar flotante

Otros aspectos a tener en cuenta en un parque solar flotante son los módulos solares a utilizar, inversores, cableados, protecciones eléctricas, pasarelas de mantenimiento o los elementos de unión de los flotadores entre sí y con los paneles solares.

En cuanto a la parte eléctrica tiene que estar certificada para estar a la intemperie y soportar las inclemencias meteorológicas, pero esto es un requerimiento también para cualquier parque solar convencional por lo que podremos utilizar los módulos , inversores y resto de elementos disponibles en el mercado.

Por tanto los únicos elementos nuevos que encontramos en un parque solar flotante son las pasarelas de mantenimiento. Son uno flotadores que se colocan entre las diferentes filas de paneles solares para permitir las labores de mantenimiento. Deben tener por tanto suficiente flotabilidad para soportar el peso de una persona.

Pasarelas de mantenimiento de un parque solar flotante
World Bank Group, ESMAP and SERIS. 2019. Where Sun Meets Water: Floating Solar Market Report. Washington, DC: World Bank

Ventajas de la energía de un parque solar flotante

Al igual que cualquier fuente de energía renovable la energía proveniente de un parque solar flotante es una manera de producir energía limpia y ayuda en la lucha contra el cambio climático.

Además de esta ventaja un parque solar flotante tiene otras ventajas:

  1. No utilizamos el valioso espacio de tierra. Un problema cada vez más importante esta siendo el uso de enormes cantidades de terreno, casi siempre de cultivo, para instalar parques solare en tierra. Un parque solar flotante nos permite generar energía limpia utilizando un espacio hasta entonces sin uso. Es primordial que generemos cada vez más energía limpia pero también lo es seguir produciendo alimentos.
  2. Aumento del rendimiento de los módulos solares. Diversos estudios muestran un incremento de la producción solar entre un 5% y un 12% de los paneles situados sobre láminas de agua debido al efecto refrigerante del agua.
  3. Evitar la evaporación del agua. Al cubrir la lámina de agua se reduce la evaporación hasta en un 80%. Se estima que más del 10% del agua trasvasada Tajo-Segura para alimentar los cultivos de la región se pierde por evaporación, problema que podría solventarse colocando paneles encima del agua. Poder aprovechar mejor el agua disponible es y será cada vez más importante en un clima como el nuestro donde cada vez los efectos de la desertificación se están notando más.
  4. Mayor calidad del agua. Al instalar la planta solar sobre la lámina de agua se reduce la aparición de algas y lodos mejorando la calidad del agua disminuyendo la necesidad de limpieza de las balsas de riego.
  5. Hibridación con presas hidráulicas. Para aumentar el porcentaje de energía solar en la red eléctrica es fundamental aumentar la capacidad de almacenamiento de energía. Actualmente la mejor manera de hacerlo a gran escala y de una manera económica es mediante el bombeo de agua para turbinarla posteriormente. Si a esta tecnología, se le añade la capacidad de colocar paneles solares encima del agua para producir energía extra, la oportunidad se multiplica .Creemos que la energía solar flotante presenta unas sinergias perfectas con estas presas hidráulicas que serán claves en los próximos años. 

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Las 8 ventajas de la energía solar flotante en balsas de riego

La energía solar flotante es ideal para ser instalada en balsas de riego. La instalación de energía solar fotovoltaica en estas ubicaciones tiene muchas ventajas que veremos a continuación.

El despliegue de la energía solar flotante fuera de Asia es por el momento muy pequeño pero se espera que en los próximos años comience a instalarse energía solar flotante en diversos tipos de láminas de agua.

Sistema de energía solar flotante patentado por Landatu Solar.

Como vamos a ver, concretamente las instalaciones solares flotantes en balsas de riego resultan muy atractivas por múltiples razones.

1. Incremento de la eficiencia de los paneles solares sobre el agua

Los paneles solares están diseñados para trabajar en un amplio rango de temperaturas, normalmente de -40ºC a +85ªC. Pero al aumentar la temperatura de trabajo su rendimiento va decreciendo.

Al instalar energía solar flotante sobre balsas de riego la propia agua de la balsa va a hacer bajar la temperatura de los paneles por el efecto refrescante del agua. Según diversos estudios este efecto puede aumentar la producción de energía solar hasta un 12%.

2. Más agua para regar

Para los agricultores con balsas de riego, el agua embalsada es un tesoro ya que de ella depende la producción que sacarán de sus cultivos.

Al instalar energía solar flotante sobre la balsa de riego se consigue reducir la evaporación del agua hasta en un 80%, disponiendo por tanto de la misma para poder regar los campos.

Este es muy importante en países con escasez de agua como España y desgraciadamente por culpa del cambio climático esta situación esta afectando cada vez a más áreas de cultivo.

Foto de Tony Pham en Unsplash

3. No utilizan terreno cultivable.

Tan importante como disponer de agua lo es disponer del terreno para cultivar los alimentos. En los últimos años estamos viendo el despliegue de gigantescas plantas solares ocupando miles de hectáreas de terreno que dejan de estar disponibles para otros usos, principalmente para la producción agrícola.

Según el PNIEC, hasta el 2030 se instalarán en España unos 25GW de energía solar. En España existen decenas de miles de balsas de riego con un enorme potencial para instalar energía solar flotante (entre 7 y 10GW).

Si utilizáramos este gran potencial de superficies inutilizadas para ubicar plantas solares flotantes liberaríamos miles de hectáreas de terreno donde poder seguir cultivando nuestros alimentos.

4. Menor mantenimiento de las balsas de riego

Instalar energía solar flotante sobre la balsa de riego reduce la generación de algas en la misma mejorando la calidad del agua y evitando la generación de lodos. Esto reduce la necesidad de limpieza de la balsa.

5. Autoconsumo y ahorro económico

Los propietarios de balsas de riego habitualmente tienen altos consumos eléctricos debido a que utilizan grandes bombas de agua durante muchas horas al día.

Instalar energía solar flotante en la balsa de riego permite que auto-consumir cerca del punto de producción la energía con las mejoras de eficiencia energética que ello conlleva.

Además, por el doble efecto de la subida de los precios de la luz y la bajada en los costes de la energía solar, instalar una planta de energía solas flotante en la balsa de riego ahorrará miles de euros en la factura de la luz permitiendo amortizar la inversión en muy pocos años.

6. Seguridad

También se debe tener en cuenta que producir nuestra propia energía nos hace menos dependientes de futuras subidas en el precio de la energía pudiendo planificar mejor los costes de producción de la explotación agrícola.

7. Facilidad y rapidez de instalación de energía solar sobre el agua

Instalar energía solar flotante en una balsa de riego es bastante sencillo ya que todos los componentes se montan en las orillas de la balsa. A continuación se desplaza la isla de flotadores a su ubicación final. Además las condiciones del agua en una balsa de riego permiten que el anclaje de la instalación solar flotante se realice con facilidad.

Todo esto hace que la ejecución de las instalaciones solares flotantes en balsas de riego se finalicen en muy poco tiempo.

8. Cambio climático

Cada vez más agricultores se están dando cuenta del impacto que ya esta teniendo el cambio climático en sus cultivos. Instalar energía solar flotante no sólo tiene todas las ventajas anteriores sino que además contribuye a que generemos más energía limpia dejando de depender de energías contaminantes y podamos mitigar los efectos del cambio climático.

Balsa de riego

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Qué es la energía solar flotante y cómo funciona

La energía solar flotante es una alternativa a la energía solar sobre el terreno que ha proliferado en los últimos años por diferentes razones.

No todos los tejados son adecuados para paneles solares: algunos factores como la sombra, las obstrucciones, la antigüedad y el espacio disponible pueden hacer que los propietarios busquen otros lugares para la instalación.

Cuando se trata de proyectos solares a gran escala, las alternativas más comunes a los sistemas de paneles solares en la azotea incluyen montajes en el suelo o marquesinas solares. Esto implica la utilización de grandes cantidades de terreno para este fín con el posible desaprovechamiento de la misma para otros fines, como los cultivos, explotaciones ganadores, etc, además que la tierra disponible en según que zonas es un bien escaso.

Desde hace unos años, ha aparecido una alternativa que está causando sensación en la industria solar: la energía solar flotante.

¿Qué es la energía fotovoltaica flotante? ¿Cómo funciona la solar fotovoltáica?

La energía solar flotante, también conocida como fotovoltaica flotante (FPV), es cualquier tipo de panel solar o instalación fotovoltáica que flota sobre una masa o lámina de agua.

Los paneles solares deben fijarse a una estructura flotante que los mantenga por encima de la superficie, llamados flotadores. Si te encuentras con una instalación solar flotante, lo más probable es que esté ubicada en un lago o cuenca porque las aguas son generalmente más tranquilas que las del océano. También es común instalar estructuras solares flotantes en grandes masas de agua artificiales, como embalses.

Ademas de los flotadores donde se situan los paneles solares, generalmente se instalan pasarelas de mantenimiento, que también son flotadores integrados dentro de la estructura flotante formando pasillos en cuadricula alrededor de la instalación.

La energía solar flotante es un concepto relativamente nuevo. Las primeras patentes para este tipo de tecnología se registraron en 2008. Desde entonces, la energía solar flotante se ha instalado predominantemente en países como China, Japón, India y Korea.

Ventajas de la energía solar flotante o flotavoltaica

Instalación solar flotante


Hay algunas ventajas al instalar paneles solares flotantes en comparación con los tipos de proyectos más tradicionales:

Sin pérdida del valioso espacio terrestre


Una de las mayores ventajas de los paneles solares flotantes es que las instalaciones no requieren la ocupación del espacio terrestre. Muchas de estas instalaciones pueden ocupar espacio no utilizado en cuerpos de agua, como embalses de presas hidroeléctricas, estanques de tratamiento de aguas residuales o embalses de agua potable. Esto permite a los propietarios hacer uso de un área que de otro modo no se usaría, en lugar de instalar en un terreno soleado que podría tener otro propósito en el futuro, como la agricultura. Además, la instalación de paneles solares en aguas abiertas reduce la necesidad de talar árboles y talar bosques, una práctica utilizada en el caso de algunas instalaciones de paneles solares más grandes.

Mayor rendimiento del panel solar


Los paneles solares son duraderos y pueden funcionar a altas temperaturas. Pero al igual que con otros productos electrónicos, con temperaturas más altas se produce una disminución de la potencia de salida. El rendimiento de los paneles solares tiende a disminuir a medida que aumentan las temperaturas, lo que puede ser una preocupación para los propietarios que buscan instalar paneles en un clima cálido y soleado. Los cuerpos de agua que albergan paneles solares flotantes ayudan a enfriar el equipo solar, lo que significa que los paneles producen electricidad con mayor eficiencia en climas cálidos que de otra manera.

Beneficios ambientales


Los paneles solares flotantes ciertamente pueden desempeñar un papel en la contribución a entornos más saludables. En las instalaciones solares flotantes, el agua no solo tiene un efecto refrescante en los equipos solares: también funciona a la inversa. La estructura del panel solar flotante da sombra al cuerpo de agua y reduce la evaporación de estos estanques, embalses y lagos. Este es un beneficio particularmente útil en áreas susceptibles a la sequía, ya que la pérdida de agua por evaporación puede acumularse con el tiempo y contribuir a la escasez.

La sombra proporcionada por estos paneles solares flotantes también ayuda a reducir la presencia de floraciones de algas en los cuerpos de agua dulce. Las floraciones de algas pueden ser peligrosas para la salud humana si ocurren en una fuente de agua potable y también pueden provocar la muerte de plantas y animales que viven en el cuerpo de agua.

Por último, los paneles solares flotantes son una fuente de electricidad limpia y renovable. El uso de tecnologías de energía renovable ayuda a disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero y otros contaminantes a la atmósfera, dejando un impacto positivo en el medio ambiente natural y en la salud humana.

Desventajas de la energía solar flotante


Si bien la energía solar flotante tiene numerosas ventajas, la tecnología tiene algunas desventajas.

Precio


Las instalaciones solares flotantes pueden requerir un coste adicionales que los tipos más tradicionales de instalaciones de paneles solares. Esto ha sido una desventaja durante el lanzamiento de esta tecnología, pero hoy en dia el sobre coste de este tipo de instalaciones es mínimo en el momento de la ejecución del proyecto por como ha avanzando la tecnología. Además, al tener un mejor rendimiento, la amortización del proyecto más temprana compensa este ligero sobrecoste.

Aplicaciones: sector industrial


Las instalaciones solares flotantes no funcionan para cualquiera. La mayoría de las instalaciones solares flotantes son a gran escala dentro de un entorno industrial y proporcionan energía a empresas de servicios públicos, grandes comunidades, empresas o municipios. Si está buscando energía solar para su hogar, entonces tiene mucho más sentido instalar un sistema montado en la azotea o en el suelo, pues seguramente tu tejado será el sitio adecuado.

Aquellos que invierten en energía solar flotante a menudo tienen acceso a una gran masa de agua para instalar cientos o miles de paneles solares. A diferencia de este tipo de instalaciones, el sistema de paneles solares residenciales promedio tiene aproximadamente 20 paneles. Las empresas de instalación y los desarrolladores que instalan proyectos solares flotantes hoy en día no lo hacen en instalaciones a pequeña escala, sino que suelen ser instalaciones de un mínimo de 100Kw.

Top 10 plantas solares flotantes en el mundo

Saemangeum floating solar energy project
NombreCapacidadLocalización
Saemangeum floating solar energy project2.1GWYellow Sea, Saemangeum, South Korea
Omkareshwar Dam floating solar farm600MWNarmada river in Khandwa district of Madhya Pradesh, India
Hangzhou Fengling Electricity Science Technology’s solar farm320MWCixi, Zhejiang Province, China
Three Gorges New Energy’s floating solar farm150MWHuainan City, Anhui Province, China
Cirata Reservoir floating photovoltaic (PV) power project145MWWest Java province, United Arab Emirates
NTPC Kayamkulam solar project105MWRGCCPP Kayamkulam, Kerala, India
NTPC Ramagundam solar power plant100MWPeddapalli district, Telangana, India
CECEP’s floating solar project70MWBengbu, in the province of Anhui, China
Sembcorp’s Tuas floating solar project60MWTengeh Reservoir in Tuas, South Korea
Hapcheon Dam floating PV power plant41MWSouth Gyeongsang Province, South Korea

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