La industria de energías renovables plantea constantemente nuevos escenarios que permitan la descarbonización y mitigación de los efectos del cambio climático. Precisamente, los paneles solares flotantes se convierten en una alternativa prometedora debido a una tasa de crecimiento anual compuesto del 33,7%; es decir, una expansión acelerada en su capacidad instalada a nivel mundial desde 1,6 GW hasta 4,8 GW entre 2022 y 2026.
Sin embargo, para tener claridad sobre la mejor forma de gestionar su enorme potencial, es necesario contestar una pregunta: ¿Cuáles son las características operativas que integran esta fuente de energía renovable? A continuación, podrás conocer el funcionamiento y los beneficios que ofrece la instalación de una planta solar flotante.
Paneles solares flotantes: consideraciones iniciales
Los paneles solares flotantes consisten en la disposición de un sistema fotovoltaico sobre la superficie de cuerpos de agua dulce (lagos, lagunas, embalses, etc.) y salada (mares y océanos). De esta forma, el montaje de un conjunto de paneles solares flotantes requiere de los siguientes componentes:
- Paneles fotovoltaicos: similares a los ubicados en tierra. No obstante, suelen ser bifaciales para optimizar la captación de luz solar y la resistencia a condiciones húmedas y corrosivas.
- Pontón: plataforma encargada de soportar el peso del panel fotovoltaico y garantizar su flotabilidad. En algunos casos, se usa un armazón de acero para elevar el panel solar sobre el pontón, lo que aumenta su productividad. En otros proyectos, los paneles solares se sitúan directamente en el agua, aunque separados por una membrana para disminuir el peso de la estructura.
- Anclaje: dispositivo que mantiene el posicionamiento (entre 5 y 15 grados) y orientación de los paneles solares de cara al sur o en sentido este-oeste para captar la mayor radiación lumínica posible a fin de que no disminuyan su productividad. Para esto, se lleva a cabo un estudio de batimetría; es decir, la evaluación del suelo sumergido en el cuerpo de agua para adaptar el sistema de flotabilidad a sus irregularidades y las fluctuaciones del agua. Una vez definidas estas variables, se pueden utilizar anclajes en la orilla, en el fondo o pilotes.
- Inversores: efectúan la transformación de la corriente eléctrica continua producida por el panel fotovoltaico en corriente eléctrica alterna. Por lo general, comparten espacio con los paneles fotovoltaicos en el mismo pontón.
- Cable submarino: conecta y transfiere la corriente eléctrica alterna hacia los transformadores en la subestación.
Planta solar flotante: una tendencia con ventajas significativas
La instalación de un sistema fotovoltaico con paneles solares flotantes aporta un valor agregado en lo que concierne a:
Rendimiento
Los módulos situados en cuerpos de agua registraron un aumento entre el 11% y 13% en su capacidad productiva respecto a los módulos terrestres. Este efecto se explica debido a la diferencia de temperatura existente entre ambos casos. La humedad en el entorno refrigera al módulo del cuerpo de agua y contribuye a su estabilidad productiva.
Uso eficiente del agua
Se demostró que el cubrimiento del 30% de la superficie de una masa de agua por parte de los paneles solares flotantes disminuye la evaporación en 49%. Este hallazgo es particularmente útil en sitios con temporadas secas prolongadas en la medida que garantiza una fuente energética viable y la conservación de los recursos hídricos.
Control ecológico
La obstrucción de la luz solar con una planta solar flotante impide la aparición de algas u otros organismos que afectan la calidad del agua. En una simulación proyectada en Chile, el cubrimiento de un área entre el 40% y 60% de un embalse, limitó la presencia de clorofila A a 10 microgramos por litro (estándar de agua segura establecido por la OMS).
Territorio
Los paneles solares flotantes no compiten por espacio con actividades urbanísticas, comerciales o agrícolas. Esto disminuye notablemente sus costos operativos, pues no están sujetos a la variabilidad del precio de compra o arrendamiento de zonas específicas. Por otro lado, los proyectos en agua salada brindan una solución efectiva para las poblaciones que viven en islas demasiado limitadas en terreno.
Convergencia energética
La energía fotovoltaica flotante tiene la facilidad para combinarse con la energía hidroeléctrica. Los datos estiman que, si se unifican estas dos fuentes en contextos de agua dulce, es posible conseguir una capacidad instalada de 7,6 TW y una generación anual de 10.600 TWh.
Paneles solares flotantes: perspectivas nacionales e internacionales
Dentro de los países mejor ubicados a nivel continental en la sistematización y aprovechamiento de las plantas solares flotantes, resaltan:
- Colombia: Uno de los países de la región que ya realiza progresos representativos en este mercado. Los cálculos sugieren que, con la utilización de paneles solares flotantes sobre el 20% del área disponible en embalses artificiales (10.050 hectáreas) y lagunas (3.564 hectáreas), se podría obtener un rendimiento correspondiente de 10.000 MWp y 3.564 MWp.
- China: posee la planta solar flotante más grande del mundo, un complejo de 320 MW situado en Dezhou, provincia de Shandong. La construcción se dividió en dos fases con capacidades respectivas de 200 MW y 120 MW. Mientras que acumula 8 MWh de capacidad de almacenamiento y una generación anual de 550 millones de kWh.
- Países Bajos: marca el ritmo de los parques solares flotantes en Europa. En 2020 inauguró un proyecto con una capacidad de 27,4 MW y se encuentra en ejecución un plan para conseguir 2 GW en 2023 con un avance actual del 15% (entre 200 y 300 MW).
- Estados Unidos: su instalación de mayor capacidad (4,8 MW) despliega 11.600 paneles solares flotantes y proporciona el 8% de la energía consumida por una planta para el tratamiento de aguas residuales en Healdsburg, California. Asimismo, también avanza la construcción de una nueva planta solar flotante con 9 MW de capacidad en Millburn, New Jersey.
Conclusiones:
Los paneles solares flotantes son una modalidad que apenas está demostrando su amplio potencial. Por este motivo, hay que orientar su uso desde una perspectiva innovadora para obtener como respuesta la mayor capacidad productiva. En este punto, es importante el acompañamiento de un experto para ajustar el sistema fotovoltaico a las necesidades energéticas de cada proyecto en concreto.
En asociación con Castleberry Media, estamos comprometidos con el cuidado de nuestro planeta. Por lo tanto, este contenido es responsable con el medioambiente.
Puntos más relevantes del contenido:
- Los paneles solares flotantes constituyen una modalidad de energía solar que se instala en la superficie de cuerpos de agua.
- La instalación debe contar con un sistema de flotabilidad que mantenga el posicionamiento y orientación de los paneles solares para así garantizar su productividad.
- Por continente, los países más destacados en la construcción de plantas solares flotantes son China (Asia), Países Bajos (Europa) y Estados Unidos (América del Norte).
- Colombia se encuentra en una fase de formación con una sobresaliente participación a largo plazo.
- Los beneficios de los paneles solares flotantes se hallan en su rendimiento, uso eficiente del agua, control ecológico, territorio y convergencia energética.
