La fotovoltaica está convirtiéndose en uno de los sistemas de generación renovable más importantes, sobre todo si hablamos del autoconsumo. Sin embargo, la poca disponibilidad de superficie para las grandes instalaciones solares o la necesidad de generar la electricidad más cerca de los lugares de consumo, está motivando el desarrollo de las plantas solares flotantes. Pero ¿qué son y cómo funcionan estas instalaciones?
Las plantas solares flotantes son instalaciones similares a las que se ubican en los tejados o sobre el suelo, con la única diferencia de que necesitan una estructura que flote sobre el agua. Para su montaje se buscan lagos, balsas para regadío, canales de distribución de agua, incluso en el mar se están desarrollando proyectos.
La dificultad que tienen este tipo de instalaciones solares es la necesidad de flotación, para mantenerse siempre en la superficie del agua. Además, deben estar lastradas o ancladas al fondo del lago o embalse, para evitar que el viento o las olas hagan volcar o incluso volar los paneles. En el caso de las instalaciones que se desarrollan en el mar, esta dificultad aumenta por el tamaño de las olas durante las tormentas. Además, se añade el problema de la oxidación mucho más agresiva sobre los metales.
Su funcionamiento es igual que en las instalaciones terrestres o también denominadas on shore, con la salvedad de que todas las conexiones que están en la zona del agua deben ser mucho más herméticas. De igual forma, los equipos de seguridad y transformación se colocan en la orilla, en un lugar a salvo de las crecidas de agua. Por ello, las longitudes de cable para corriente continua suelen ser algo mayores. Esto, unido a lo especiales que son las estructuras flotantes, hace que el precio de la instalación sea más caro que en tierra firme. Esta circunstancia hace que las plantas solares flotantes tiendan a ser de un tamaño grande, para aprovechar la sinergia y la economía de escala y conseguir un retorno adecuado de la inversión.
‘Agrovoltaica’ flotante: doble función
Este tipo de instalaciones aporta otro gran beneficio en las instalaciones agrícolas al instalarse en las balsas de regadío. Estas acumulaciones de agua únicamente tienen una función, servir de reserva de agua para regar los campos circundantes. Por ello, es una gran ventaja que estén tapadas, puesto que se evita la evaporación del agua, manteniendo mayor cantidad para el uso agrícola.
No son instalaciones ‘agrovoltaicas’ propiamente dichas, puesto que estas se ubican en tierra, elevando la estructura para que debajo de ellas los agricultores puedan seguir cultivando. Sin embargo, al disponer la instalación fotovoltaica sobre un embalse de regadío se reducen las pérdidas por evaporación en un 20%.
Además, otro beneficio que aportan los paneles solares sobre el agua es que se refrigeran por la acción de la brisa húmeda. Esto se debe a que, con el aumento de la temperatura, las celdas solares van perdiendo eficiencia. Por lo que al estar en cierto modo refrigeradas, mantienen un alto rendimiento y producen más cantidad de electricidad.
Componentes de una instalación fotovoltaica flotante
En principio, los componentes son los mismos que una instalación en tierra. Sin embargo, deben estar especialmente diseñados para las circunstancias específicas de humedad y oxidación que se dan en un ambiente acuoso. Además, se añade la necesidad de anclar la estructura al suelo del lago, embalse o fondo marino.
– Estructura flotante. Como su nombre indica, son elementos diseñados para mantenerse a flote. Generalmente formado por bloques de plástico hueco, diseñados para que se puedan fijar o atornillar sobre ellas las pequeñas estructuras metálicas, o incluso los propios paneles solares.
Estas piezas plásticas se unen entre sí de modo articulado o flexible, permitiendo ciertos movimientos. Así, se absorben las acciones del viento y del movimiento del agua, que evitan que se dañen los módulos fotovoltaicos.
– Sistema de anclaje o amarre. En cierto modo, es una parte que se podría englobar en la estructura, aunque en las instalaciones flotantes se define por separado por su importancia. Esto es debido a que, debe ser un sistema que fije las piezas flotantes al fondo. Sin embargo, debe permitir cierto movimiento y no verse afectada por la variación de nivel de agua.
Se debe tener en cuenta que tanto en embalses, como lagos y en el mar, el nivel de agua varia constantemente, por las mareas, las olas o por el vaciado y llenado de embalses. Por ello, su diseño y funcionamiento debe tener en cuenta estas variaciones para absorberlas sin dejar demasiada holgura que hiciera volcar la estructura con un golpe de viento o una ola.
– Sistema fotovoltaico. Es el conjunto de módulos solares que se disponen sobre la estructura flotante con la orientación adecuada para maximizar la producción eléctrica. La inclinación que adoptan suele ser inferior a la óptima, por motivos de seguridad frente al viento, siendo esta entre 5° y 20° con respecto a la horizontal.
– Conexiones y cableado. En el caso de huertas solares flotantes, deben tener un grado de protección a la humedad mucho mayor que en tierra debido a la mayor afección del agua. Por otro lado, suele ser similar a la utilizada en instalaciones de autoconsumo doméstico.
– Inversor y transformadores. También suelen ser similares en su composición interna, en cambio, su carcasa o envoltorio debe estar preparado para soportar mejor la humedad y la oxidación. Además, debe el cerramiento debe aportar una mayor hermeticidad para impedir que la humedad afecte a las partes metálicas y eléctricas internas.
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