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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Planta solar flotante: el gobierno autoriza la instalación en dominios públicos

¿QUÉ SON LAS PLANTAS FOTOVOLTAICAS FLOTANTES?

Planta solar flotante

Una planta solar flotante o planta fotovoltaica flotante es una planta formada por paneles solares o fotovoltaicos normales pero que se instalan sobre una superficie o lámina de agua, como puede ser un pantano, balsa, lago o presa hidroeléctrica, y que se usa para su flotabilidad una serie de superficies o flotadores donde se instalan directamente los panales sin necesidad de usar cualquier otra estructura.

Por tanto estas plantas solares flotantes consisten en:

  • Una estructura flotante que soporta el panel o placa solar.
  • Un sistema de amarre, fijación o anclaje de la estructura flotante. Esto permite el libre movimiento de toda la estructura flotante sobre el agua. Además, permite ajustar la propia estación flotante a las fluctuaciones del nivel de agua pudiendo mantener su posición y orientación estable y adaptándose a diferentes estados del agua. Hay diferentes sistemas y tecnologías, que permiten tener diferentes cables o tensores a puntos fijo dentro del agua, en la orilla, y con contrapesos.
  • Un sistema fotovoltaico al uso, compuesto por paneles, conexiones eléctricas (resistentes al agua), inversores y protecciones

Una planta solar terrestre y una planta solar flotante son muy similares en cuanto a estructura, conexiones y componentes, por no decir que son idénticos, con la única diferencia que se montan sobre flotadores encima del agua.

El gobierno de España ha autorizado la instalación y explotación de instalaciones de generación eléctrica mediante energía solar fotovoltaica en el dominio publico hidráulico. Esto se traduce en qué se estudiará y permitirá la instalación de plantas solares flotantes sobre embalses y presas de gestión pública. Una genial noticia para el sector energético y de las renovables.

El régimen acordado y publicado en el BOE de hoy 30 de Marzo de 2022, establece una concesión de forma temporal y por un máximo de 25 años, prórrogas incluidas.

Las empresas solicitantes para la instalas de plantes solares flotantes en dominios de aguas públicos obtendrán la concesión de acuerdo a los principios de objetividad, transparencia, concurrencia y no discriminación.

Esta nueva ley abre un camino muy interesante para el sector de las renovables, pues permite el aprovechamiento de los recursos hídricos y energéticos.

Cómo ya hemos explicado en otras publicaciones, estas instalaciones permitirán controlar la evaporación del agua de los embalses y la formación de algas en los mismos.

Según se establece en el propio BOE, las instalaciones solares fotovoltaicas flotantes abren nuevas oportunidades para aumentar la capacidad de generación eléctrica de origen renovable, especialmente en países con una alta densidad de población y escasez de suelo disponible.


Además es de especial interés la posibilidad de agregar capacidad solar flotante a las centrales hidroeléctricas existentes.

La capacidad solar se puede utilizar para aumentar la producción de dichas instalaciones y optimizar las infraestructuras de evacuación ya existentes, y también puede ayudar a gestionar los períodos de baja disponibilidad de agua.

Además puede gestionar el uso de presas hidroeléctricas como ‘baterías’ de almacenamiento con el bombeo de agua a la presa a partir de la energía generada por la planta solar flotante.

Presa hidroeléctrica


Finalmente, el propio BOE establece que el concepto de fotovoltaica flotante es reciente y aún poco explorado, no existen estudios sistemáticos sobre los posibles impactos causados por dichas instalaciones, en especial, con referencia a la influencia sobre el potencial ecológico de la masa receptora, aunque otro tipo de impactos ambientales a menudo parecen justificar este tipo de proyectos.

Se entiende, por tanto, necesario establecer programas de seguimiento con el fin de conocer las características de estas instalaciones.

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¿Dónde se puede instalar la energía fotovoltaica flotante?

Cómo posiblemente ya sabrás, una instalación fotovoltaica flotante es aquella instalación que se ha realizado sobre una lámina de agua para no desaprovechar tierra o espacio destinado a otro tipo de utilidad, como cultivo, infraestructuras, etc.

Pero, ¿qué tipo de infraestructuras de agua permiten la instalación de un proyecto de energía solar flotante? A continuación te detallamos las principales infraestructuras de láminas de agua que pueden permitir este tipo de instalaciones.

Balsas de riego

Principalmente de origen privado, este tipo de balsas de riego son muy comunes en zonas agrícolas o de producción de frutales y hortalizas, donde se establecen grandes zonas de regadío dividas en mancomunidades o asociaciones de regantes.

Estas balsas, sirven como almacenamiento de agua para su uso diario por los usuarios de la zona de regadío, por lo que tienen un alto grado variabilidad en la altura de la lámina de agua, es decir, que pueden variar constantemente el agua total acumulada. Además, para poder mover toda la cantidad de agua diaria, ya sea para llenar o vaciar la balsa, se requiere de grandes instalaciones de bombeos movidos principalmente por energía eléctrica.

Este tipo de situaciones son ideales para la instalación de una planta de energía fotovoltaica flotante de pequeñas dimensiones (< 200Kw), ya que se adaptan perfectamente a los diferentes niveles o altura del agua estancada. Con este tipo de instalaciones, se generará la suficiente energía durante el día para poder cubrir hasta un 50% de la energía requerida por la instalación de riego para su funcionamiento.

Además, gracias a las ventajas de la energía solar flotante, los agricultores podrán reducir en gran medida la evaporación de agua y mantener sus balsas más limpias de algas.

Lagos o pantanos

Este tipo de infraestructuras, gracias a sus grandes dimensiones, son localizaciones perfectas para realizar grandes plantas solares fotovoltaicas flotantes (> 1Mw) para su conexión con la red eléctrica.

Debido al uso de este tipo de infraestructuras, donde el agua mayormente está orientado al consumo humano, las instalaciones podrán ayudar a generar igualmente una calidad del agua mayor con la reducción en la formación de algas, así como a disminuir la erosión generada dentro de las paredes de la infraestructura.

Presas hidroeléctricas

Este tipo de infraestructuras tienen como principal misión el almacenamiento de agua para la generación de energía eléctrica a través de una turbina por donde se desaloja el agua de la misma. Haciendo un símil, todo el agua almacenada en la presa sería una gran ‘batería’ que puede generar la energía eléctrica bajo demanda según las necesidades. El límite de la batería de alguna manera, sería el total del agua almacenada, pues no podríamos generar más energía una vez que hayamos evacuado todo el agua.

Este tipo de presas se ayudan para su llenado y almacenamiento de fuentes de agua naturales como ríos y agua de lluvia de las diferentes cuencas que puedan desembocar en el mismo.

Una instalación solar fotovoltaica flotante en una presa hidroeléctrica ayuda a la generación de energía de varias maneras:

  • La propia instalación en sí, puede producir energía eléctrica durante las horas de sol, y verterla directamente a la red.
  • Puede ayudar a la presa en su funcionamiento como ‘batería’: con la energía producida puede bombear de nuevo a la presa el agua que se ha vertido por ella para generar energía eléctrica, ‘almacenando’ así de nuevo energía en la batería, que sería la presa, pudiendo generar de nuevo esta energía eléctrica en momentos de necesidad o alta demanda.

Plantas de tratamientos de aguas

Este tipo de instalaciones, como son las depuradoras o desalinizadoras, suelen disponer de grandes almacenamientos de agua, como tanques o depósitos, con suficiente superficie para la instalación de plantas de energía fotovoltaica flotante que ayude a la generación de energía que pueda consumir directamente la instalación de tratamiento de aguas.

Zonas recreativas o instalaciones deportivas acuáticas

Muchas zonas recreativas o deportivas incluyen láminas de agua, balsas o lagos artificiales que son ideales para la instalación de un parque solar flotante que generen energía directa para su uso por la zona recreativa.

Por ejemplo, todos los campos de golf disponen de este tipo de infraestructuras que utilizan, además de por fines paisajísticos, como zonas de acumulación de agua para el riego. También la mayoría de estaciones de esquí tienen balsas para acumular agua y utilizar para la generación de nieve en invierno.

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Las 4 ventajas de la energía solar flotante

La energía solar flotante es aquella que utiliza láminas de agua estancada, como pueden ser balsas de regadío, lagunas, lagos, presas, pantanos, etc. para la instalación de infraestructuras de energía solar fotovoltáica.

Instalación solar flotante

¿Qué son los paneles solares flotantes? Son los mismos modulos fotovaltáicos que se utilizan para las instalaciones en tierra firme, pero que van montados o instalados sobre unas plataformas o flotadores que flota en el agua, interconectados con unas pasarelas que forman los pasillos de mantenimiento.

Muy populares en el sudeste asiatico, este tipo de instalaciones poco a poco van siendo más populares en Europa con una clara apuesta debido a sus grandes ventajas.

Y, ¿cuáles son las ventajas de realizar estas instalaciones sobre el agua en lugar de hacerlo sobre tierra firme o sobre una construcción?

Sigue leyendo y te contamos todas las ventajas de este tipo de instalaciones.

1. No pierdes espacio de tierra productivo

Muchas de las instalaciones solares fotovoltáicas montadas en la tierra resulta en la perdida de espacio de tierra aprovechable para otras tareas, como la agricultura. Sin embargo, utilizando un sistema de paneles solares flotantes, no requieres de ese espacio de tierra ocupado. Éstas instalaciones se caracterizan por estar instaladas en láminas de agua que no interfieren en su uso, como plantas de tratamientos de aguas, reservas de agua como pantanos, presas hidroeléctricas o balsas de regadío.

El resultado es que puedes seguir aprovechando las zonas de tierras que se ahorran al no tener que instalar tu planta solar en tierra firme. Además preseva el medioamiente y apoya la deforestación.

2. Beneficios para el medioambiente con la energía solar flotante

Los paneles solares flotantes son buenos para el medio ambiente. El agua ofrece un sistema de refrigeración natural para los paneles solares. Además, también reducen la evaporación del agua de la balsa o lámina de agua donde se ha instalado hasta en un 80%, lo que es crucial para zonas con una tasa de evaporación de agua alta (por las temperaturas) o en zonas donde el agua es un bien escaso.

Adicionamlente, tener paneles solares flotantes en el agua reduce la generación de algas en el estanque o balsa de agua donde se ha instalado lo que mejora la calidad del agua. Esto tiene una vital importancia en láminas de agua orientadas al consumo humano o en zonas de regadío donde favorecen la limpieza de los tanques, acequias y tuberías.

Además, el uso de energía limpia y su generación reduce la dependencia de fuentes de energía generadas con combustibles fósiles y recursos agotables, ayudando a la reducción en la emisión de gases de efecto nocivo.

3. Mejora del rendimiento de la instalación fotovoltáica sobre el agua

Los paneles solares funcionan perfectamente en condiciones de altas temperaturas pero su eficiencia se ve reducida con el tiempo en este tipo de condiciones. Según va aumentando la temperatura, la eficiencia de los paneles decae.

Instalando paneles solares flotantes, el propio agua sobre el que están instaladas, produce un efecto refrigerador, al reducir la temperatura ambiente y aumentar la humedad, lo que mejora la eficienca de los paneles entre un 10% y 12%

4. Sencillez de la infraestructura y montaje

Las instalaciones de paneles solares flotantes requieren menos materiales y mano de obra para su instalación si comparamos una instalación similar en tierra firme.

Los flotadores sobre los que se instalan las placas, vienen premontados y tan solo es necesario fijar el panel solar sobre el flotador, unir los flotadores entre sí y anclar toda la estructura con un sistema de anclaje una vez la tenemos en el agua.

Además toda la instalación se hace sobre tierra firme, en la orilla, donde los operarios pueden trabajar muy fácilmente sin tener que estar subidos en estructuras, tejados o cubiertas de edificios, lo que facilita el transporte y montaje de la instalación solar flotante.

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