Plantas solares flotantes en los embalses

¿Sabes que si recogemos el 6% de la energía solar cubrimos las demandas de toda la humanidad?

El sol es nuestra principal fuente de energía, renovable e inagotable. Es por eso que el crecimiento de las plantas de energía solar es exponencial en todo el mundo.

De hecho, la capacidad instalada global se ha duplicado en los últimos tres años y ha alcanzado en abril de 2022 a 1 Tera vatio -que equivale a un billón de vatios-.

Una de las ventajas de la energía fotovoltaica es que sus instalaciones son muy flexibles y se adaptan a todos los entornos. Existen desde enormes plantas solares en el suelo hasta paneles de menor tamaño en las azoteas de las viviendas.

La modalidad más desconocida son las plantas solares flotantes, que están en las superficies acuáticas y se han convertido en una gran alternativa para impulsar la energía solar en países con escasez de terreno.

Un punto positivo de los paneles fotovoltaicos es que se arman en cualquier superficie acuática, desde el mar hasta lagos, pero lo ideal es que se alojen en aguas tranquilas, con escasas variaciones de nivel, a poca distancia de las orillas.

En España, la primera de estas plantas flotantes se instaló en el año 2020 en el embalse de Sierra Brava, en el municipio cacereño de Zorita. Para ese momento se dijo que era un piloto para analizar el rendimiento productivo de diferentes soluciones de generación energética, pese a que requieren de una mayor inversión inicial que las terrestres.

Dos años después, en un contexto de aumento de los precios de la energía, esta manera de generación se está posicionando como una opción, tal como se aseguró en la conferencia europea de energía fotovoltaica Intersolar de 2022.

¿Cómo funcionan estas plantas solares flotantes?

La Empresa Nacional de Electricidad S.A (Endesa) aseguró que los paneles solares flotantes representan una alternativa para producir energía “en los lugares donde no hay disponibilidad de terrenos”.

En efecto, antes de llegar a España, este tipo de tecnología ya tenía un especial peso en Portugal, donde el 15 de julio de 2022 se inauguró “la mayor planta solar fotovoltaica flotante de Europa sobre un embalse” en Alqueva, según Energías de Portugal (EDP).

La empresa energética portuguesa explicó que el uso de embalses para la electricidad representa una oportunidad para aprovechar la conexión a la red ya instalada en las centrales hidroeléctricas.

Sobre el sistema podemos decir que las plantas fotovoltaicas flotantes son una forma emergente de alternativas fotovoltaicas que emergen en la superficie de depósitos de agua potable, lagos, presas, canales de riego y balsas de residuos.

Su sistema de funcionamiento está formado por:

• Un sistema flotante. Es conocido como pontón, se trata de una estructura resistente que sostiene el panel solar. Se compone de un flotador que permite la instalación del módulo fotovoltaico.
• Un sistema de amarre. Se utiliza para detener el libre movimiento de la estructura flotante en el agua. Ayuda a ajustar las fluctuaciones del nivel del agua mientras mantiene su posición en dirección sur. Una de sus ventajas es que se fija en un punto en la parte inferior de la vía fluvial, eliminando la urgencia de conectarse a la orilla.
• Un sistema FV. La mayoría de los módulos solares fotovoltaicos empleados en la industria son cristalinos.
• Cable submarino. Se emplea para transferir la energía generada a la subestación eléctrica.

Por supuesto que los sistemas solares flotantes y terrestres tienen un diseño muy parecido.

Por ejemplo, la electricidad de corriente continua (CC) es producida por módulos fotovoltaicos, conectados por cajas de conexión y convertidos en corriente alterna (CA) por inversores.

Los sistemas fotovoltaicos, así como los inversores, quedan anclados a la parte inferior, pero también es posible conectarlos a la tierra a través de líneas eléctricas flotantes.

En cuanto al diseño de los sistemas de anclaje y amarre, que sirven para mantener en su lugar a las plataformas flotantes, van a depender de una amplia gama de factores, como el nivel del agua y su variabilidad, batimetría, condiciones del suelo, viento y tipo de flotación.

Qué ventajas aportan las instalaciones solares sobre embalses

A pesar de que representa una opción que debe superar varios desafíos, tales como su impacto ecológico o la falta de experiencia, las plantas solares flotantes ya han demostrado una serie de ventajas que todos coinciden en resaltar:

• Producen más electricidad que los sistemas de montaje en el suelo y en la azotea debido al efecto de enfriamiento del agua.
• Se puede instalar en una superficie de agua y evita todos los obstáculos que representan el acondicionamiento de un terreno.
• El agua de limpieza que se utiliza en el sistema fotovoltaico flotante entra de nuevo en el cuerpo de agua, lo que permite ahorrar costes.
• Tiene un aumento del rendimiento del sistema, que se atribuye al funcionamiento reducido de los módulos solares como resultado del enfriamiento de forma natural del agua. También cómo estos sistemas se instalan en grandes cuerpos de agua pueden tener menos polvo depositado en ellos, lo que representa un aumento de la producción de energía de la planta.
• Son más fáciles de instalar porque no se basa en ninguna estructura fija como los cimientos adoptados para las plantas terrestres.
• Optimizan la calidad del agua, al bloquear el crecimiento de algas a través del sombreado del agua.
• Desde el punto de vista geográfico, cualquier cuerpo de agua con abundante luz solar se puede emplear para instalar plantas flotantes.
• La alternativa es técnica y económicamente factible porque abre nuevas oportunidades para ampliar la capacidad de generación solar.
• Es una vía para la escasez de suelo. En especial en aquellos países o regiones donde existen muchos terrenos.

Evolución de la legislación que posibilitará las plantas fotovoltaicas flotantes

Desde el 29 de marzo de 2022 y hasta el 7 de abril estuvo abierto el proceso de consulta pública del Real Decreto que regulará el régimen de instalación de plantas fotovoltaicas flotantes en los embalses ubicados en dominio público hidráulico (DPH) de aquellas cuencas hidrográficas cuya gestión corresponde a la Administración General del Estado.

Ya en el mes de octubre, el Consejo Nacional del Agua refrendó el proyecto.

Ahora la norma debe ser aprobada por el Consejo de Ministros y se espera que amplíe el catálogo de tecnologías renovables disponibles que contribuyan a aumentar la capacidad de generación eléctrica de origen renovable.

La sesión plenaria del Consejo Nacional del Agua estuvo presidida por la titular del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico (Miteco), Teresa Ribera.

El ámbito de aplicación del Real Decreto serán los embalses que cuenten con titularidad pública y privada ubicados en dominio público hidráulico en las cuencas intercomunitarias, dependientes de la Administración General del Estado.

Para ello, la instalación de generación solar fotovoltaica flotante se llevará a cabo bajo el régimen de concesión para cada proyecto por un período máximo de 25 años, prórrogas incluidas, y se limitará a masas de agua muy modificadas o artificiales.

La concesión estará condicionada al Plan Hidrológico de la demarcación, al estado trófico del embalse, los derechos y usos preexistentes, la seguridad y explotación de infraestructuras y al procedimiento de evaluación ambiental.

Pues bien, en la actualidad ya son varios países que apuestan por las plantas solares flotantes. Entre ellos está China, donde se encuentra la central fotovoltaica flotante más grande del mundo, con una capacidad de 40 MW.

A pesar de que la tecnología de las plantas solares flotantes es nueva y el impacto ambiental en el largo plazo está por determinarse, la meta es que contribuyan a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero a nivel mundial y promuevan el consumo de energía limpia y renovable.