La empresa Intergia con sede en CEEIARAGON ofrece una alternativa al uso del terreno y las cubiertas para producción de energía solar: la fotovoltaica flotante
La energía solar fotovoltaica está ya más que arraigada en el imaginario colectivo: quien más y quien menos ha visto alguna vez un parque fotovoltaico conduciendo por la carretera, ha leído sobre alguna empresa que “se ha pasado al autoconsumo fotovoltaico” o tiene algún conocido que “se ha puesto” placas solares en el tejado de su casa. Tenemos muy claro que los paneles fotovoltaicos pueden instalarse sobre el terreno, o sobre las cubiertas de los edificios, e incluso hemos oído hablar de la “fotovoltaica integrada”, en ventanas o en paredes de edificios modernos. Sin embargo, la energía fotovoltaica también puede generarse aprovechando la superficie de los cuerpos de agua.
¿Qué es la fotovoltaica flotante?
Las instalaciones de energía fotovoltaica flotante son aquellas en las que los módulos fotovoltaicos se encuentran soportados sobre estructuras que flotan sobre la superficie de un cuerpo de agua. Estas superficies suelen ser típicamente balsas de riego, embalses o pantanos, aunque también se está estudiando su aplicación en otros elementos, como el mar.
Desde un punto de vista técnico, los sistemas de fotovoltaica flotante están formados por 4 componentes principales: los paneles fotovoltaicos, los elementos de soporte flotantes, los sistemas de anclaje y el cableado y demás elementos eléctricos y electrónicos. Por su parte, cada uno de estos componentes se enfrenta a sus respectivos retos tecnológicos y económicos:
- El panel solar fotovoltaico clásico, que ya es capaz de soportar ambientes húmedos sin degradarse, se enfrenta ahora al reto de aguantar en otros ambientes generados por cuerpos líquidos donde se está ensayando la fotovoltaica flotante, como la sal marina.
- Los sistemas flotantes deben contar con un diseño que sea a la vez ligero y robusto y que permita facilitar las operaciones de ensamblaje, instalación en el cuerpo de agua y mantenimiento.
- Los sistemas de anclaje deben adaptarse a cada tipo de instalación: la forma del cuerpo de agua, su profundidad, el material del que estén formadas sus paredes y orillas, la velocidad del viento de la localización…
- El cableado y los elementos del sistema eléctrico deben, al igual que los paneles, soportar la humedad y características ambientales de la ubicación donde se coloquen.
Esquema de los componentes de una unidad de un sistema fotovoltaico flotante. Fuente: elaboración propia a partir de esquema del sistema Isifloating de Isigenere (www.isigenere.com)
A pesar de la existencia de estos retos, la fotovoltaica flotante presenta unas ventajas que la sitúan como el tercer pilar de la energía solar, tras el suelo y el techo. Entre las principales ventajas de este tipo de instalaciones se cuentan:
- La ubicación de los sistemas de producción de energía sobre cuerpos de agua permite el aprovechamiento del terreno para otros usos productivos, como el cultivo.
- Además, colocando los paneles en el cuerpo de agua se suele evitar la existencia de sombras, ya que no hay obstáculos, como pueden ser los árboles sobre el terreno, o elementos arquitectónicos en ubicaciones en edificios.
- Cubriendo parcialmente la superficie del cuerpo de agua con los elementos de flotación y paneles fotovoltaicos se disminuye la evapotranspiración, lo cual puede ser beneficioso en aplicaciones de agricultura, embalses, u otras donde se requiera llevar un control del nivel de las balsas de agua.
- Además, mejora la calidad del agua, al ayudar a disminuir la proliferación de algas.
- Los sistemas flotantes tienen un mejor rendimiento de los paneles fotovoltaicos, al ser refrigerados por su parte inferior (el agua se calienta menos que el terreno o los materiales de las cubiertas de edificios).
Principales aplicaciones y mercado potencial
Este tipo de instalaciones fotovoltaicas pueden emplearse tanto para aplicaciones de venta a red, en su versión más amplia (por ejemplo, empleando la superficie de embalses y pantanos), como para aplicaciones de autoconsumo. Lógicamente, esta última tendrá sentido siempre y cuando exista un cuerpo de agua cerca de los consumos a cubrir.
Por una parte, la “doble utilización” de embalses presenta un gran potencial para la instalación de fotovoltaica flotante, junto con las centrales hidroeléctricas, de manera que se aprovechen tanto la energía potencial y cinética del agua, como el espacio que un embalse ya ocupa de por sí para la producción de energía fotovoltaica. Se debe tener en cuenta que España es el país de la Unión Europea con mayor número de grandes embalses, por lo que el potencial de esta aplicación es elevado. Por otra parte, en aplicaciones de autoconsumo para uso industrial, esto puede significar una importante ventaja logística, al permitir la producción de energía empleando zonas de agua ya existentes y necesarias para los procesos industriales, dándoles de esta manera un doble uso productivo.
Ejemplos de sectores para los que la fotovoltaica flotante es especialmente interesante son el vitivinícola, el agrícola y ganadero, la acuicultura, la minería y plantas de tratamiento de aguas y embotellado de agua.
Cabe mencionar en concreto al vitivinícola como uno de los sectores que más potencial tiene de beneficiarse de la energía fotovoltaica flotante, al tratarse de una actividad económica muy potente y muy afectada por el calentamiento global, pero que a su vez presenta grandes oportunidades para la penetración de las energías renovables. Los viñedos suelen tener balsas de agua destinadas a riego y depuración de aguas para la bodega. Estas balsas son fácilmente aprovechables para la instalación de sistemas de fotovoltaica flotante, de manera que se aprovecha el terreno y se hace más sostenible la actividad productora de la vid y del vino.
Con razón los primeros proyectos de energía solar fotovoltaica flotante se desarrollaron en el sector vitivinícola en California. Aquí en España contamos con el ejemplo del proyecto europeo LIFE REWIND, que desarrolló en la bodega Viñas del Vero una instalación demostrativa de la integración de varias tecnologías renovables para autoconsumo, entre las cuales se cuenta un sistema de fotovoltaica flotante. Este sistema, de 44kWp de potencia, está instalado sobre la lámina de agua de la balsa de depuración de la bodega, y constituye el primer sistema comercial de fotovoltaica flotante.
Otras aplicaciones
Otra posibilidad para la fotovoltaica flotante es su empleo en regiones subdesarrolladas o en vías de desarrollo, donde existen dificultades extremas para el acceso al agua y la energía. En ellas, esta tecnología puede suponer una solución efectiva y rentable, tanto desde el punto de vista de generación estable y sostenible de electricidad, como desde el punto de vista de minimizar la evapotranspiración del agua, evitando así que se agote en determinados reservorios.
Por otra parte, como ya hemos mencionado, las instalaciones de fotovoltaica flotante no se limitan a los cuerpos de agua dulce: existen diversos proyectos en el mar, cerca de la costa, en los que las instalaciones se enfrentan al reto de soportar adecuadamente los ambientes salinos y los embates del oleaje. Por el momento, esta aplicación todavía está en fase de investigación.
Pero el agua salada no es el único medio diferente de agua dulce donde se está probando esta tecnología: Intergia se encuentra actualmente trabajando en un proyecto de investigación para aplicar la fotovoltaica flotante a las balsas de purines en el sector ganadero español (“Alternativas en el aprovechamiento y control del potencial de las balsas de purines”, dentro de la convocatoria de subvenciones de apoyo a acciones de colaboración de agentes del sector agrario 2020 (Programa de Desarrollo Rural de Aragón 2014-2020)).
Conclusiones
Si bien la fotovoltaica flotante requiere de una inversión mayor que la que se monta sobre el terreno o la cubierta de los edificios, también presenta una gran oportunidad para su rentabilidad en aquellas aplicaciones para las que se disponga de un cuerpo de agua al que se pueda dar un uso energético, además del uso habitual.
Por otra parte, la necesidad de despliegue de las energías renovables trae consigo el reto demográfico de dedicarles espacio terrestre, que deja de estar disponible para otras aplicaciones productivas, como la agricultura. En concreto, la densidad energética de las instalaciones fotovoltaicas no es muy elevada, es decir, se necesita una mayor cantidad de terreno para producir la misma energía que con otro tipo de tecnologías. Respecto a esto, la fotovoltaica flotante supone una solución para aliviar este problema, permitiendo desplazar la producción fotovoltaica a superficies que hasta ahora han estado “desocupadas”, disminuyendo de este modo el impacto sobre el terreno y generando valor añadido.
Por estas razones, el enorme potencial y recorrido de esta tecnología en España y en Europa la sitúa como una de las tecnologías de energía renovable más prometedoras en vistas al futuro cercano para acelerar la transición energética.
De momento, mientras se sigue investigando en su aplicación a diferentes cuerpos líquidos y usos, la fotovoltaica flotante constituye hoy en día una excelente solución para el autoconsumo en varios sectores productivos, donde ya es ventajosa, rentable y sostenible.
