Energía verde y precio de la luz, dos temas cotidianos e influyentes que arrasan en tendencias de la actualidad, hasta tal punto que se presentan previsiones como ésta:

“El objetivo del Gobierno es que para 2030 el 74% de la electricidad española sea de origen renovable”

Es indudable que las energías renovables están cada vez más arraigadas en nuestra sociedad y cuyo sector que apuesta por el medio ambiente, proporciona una gestión de las energías eficiente y limpia.

En el sector energético, se comenta que “la energía eólica y, sobre todo, la energía fotovoltaica, son valores seguros cuando no hay nada seguro” y desde Agroener queremos proporcionar seguridad mientras fomentamos la innovación.

En este artículo, se pretende introducir y dar a conocer tanto el funcionamiento como los beneficios que puedan presentar las instalaciones de tipo flotantes, resolviendo cuestiones que cualquier individuo pueda tener como: “¿Qué es una instalación FV flotante?”, “¿Por qué me interesa este tipo de instalaciones?”, “¿Son rentables?”, “¿Qué ventajas o desventajas pueden presentar frente a una instalación clásica?”, “¿Qué beneficios me pueden aportar el sistema flotante y qué elementos necesito incluir?”. Todo esto y más es de lo que se hablará a continuación.

¿Qué es una instalación FV flotante?

Una instalación FV flotante es un sistema solar alternativo a sistemas solares en tierra o en techo y que utiliza flotadores plásticos de primera calidad, que pueden ser instalados en superficies de agua con múltiples usos: balsas de riego, balsas de uso industrial, presas y embalses, plantas hidroeléctricas, plantas de tratamiento de aguas, lagos naturales, balsas mineras o incluso en tierras susceptible de inundación.

A nivel técnico, una instalación flotante es un sistema modular flexible de elementos flotantes fotovoltaicos que crean una retícula estructurada de unidades flotantes. El elemento principal de la solución es el flotador modular aplicable y encajable, que soporta el panel solar y a su vez, se utiliza como soporte para caminos de servicio, explotación y evacuación eléctrica.

¿Por qué es interesante y rentable para una instalación?

Es bastante común escuchar o incluso pensar que con la “fiebre” de las energías renovables y con la excusa de conseguir energía verde, podemos acabar alterando o destruyendo todo lo verde, natural y tradicional que existe ahora en el territorio. Para un pueblo, su campo es su parque y su entorno, su vida. Y tiene el derecho a cuidarlo, mimarlo e intentar mantenerlo.

Mismamente este tipo de instalaciones vienen a resolver este tipo de problemas pues su característica más atractiva es conseguir un impacto mínimo en el entorno ya que no ocupan superficie terrestre y sacan partido a superficies que antes resultaban inocupadas, se aprovechan lugares ya construidos y utilizados para generalmente regadío.

Por otro lado, es interesante porque la propia estructura formada de flotadores cuenta con una inclinación de 5º que consigue minimizar la resistencia al viento, reduce las potenciales sombras de las propias placas, aumenta el rendimiento de la instalación y como se consigue una ocupación máxima de la superficie, se reduce la evaporación de agua y la proliferación de algas. Además, mejora la eficiencia de la instalación debido a la refrigeración del propio entorno.

Como los flotadores pueden apoyarse en los taludes, se incrementa el aprovechamiento de la superficie de agua hasta valores del orden del 80% y, por tanto, se maximiza la potencia total instalada.

Ventajas y desventajas

Entre las principales ventajas que puede aportar:

• Liberar la tierra para otros usos a lo largo de la vida útil de la instalación (25 años).
• Incrementar un 10-15% la producción de energía del panel fotovoltaico gracias al efecto de refrigeración del agua.
• Reducir la evaporación del agua en más de un 80%.
• Reducir las emisiones de CO2 en la generación de energía.
• Reducir la eutrofización del agua.
• Facilitar el proceso de mantenimiento ya que se puede utilizar el agua cercana para labores de limpieza, además el sistema permite llegar andando a cualquier punto de la instalación.

Respecto a las desventajas o los principales retos a resolver, se encuentran:

• Adaptabilidad a las condiciones de explotación.
• Instalación más compleja y costosa. El acceso para mantenimiento debe de estar predefinido para permitir el paso de personas entre cada fila de módulos.
• Respetar el entorno natural especialmente en sitios donde exista vida silvestre. Asegurarse de no reducir la oxigenación del agua.
• Resistencia a condiciones climáticas adversas.

Elementos de la instalación

El elemento principal es el flotador para módulos fotovoltaicos. Este es un flotador modular encajable hueco con diseño cóncavo que se cierra una vez el panel solar se pone encima de dos flotadores por cada panel solar.

En segundo lugar, tenemos el flotador secundario que sirve de plataforma para pasarelas de mantenimiento, canalizaciones eléctricas y soporte para inversores cuando se instalen en la isla flotante.

Y, en tercer lugar, los elementos que aseguran la instalación como uniones de flotadores, tornillos y tuercas, grapas o clips de fijación de módulos a flotadores y tornillos de fijación de grapas a flotadores. Además de los cables y tubos correspondientes a la evacuación desde la estructura flotante hasta la orilla.

Beneficios y rentabilidad

Así, los principales beneficios de las plataformas de paneles solares serían:

• Rendimiento, gracias al efecto de refrigeración de la propia balsa se consigue mayor generación de energía, alcanzando el 10-15% de producción extra respecto a un sistema hincado clásico. Se consigue una reducción de más del 80% de la evaporación de agua y reducción de la proliferación de algas y otros microorganismos gracias a la cobertura del 100% de la superficie del agua. Cuenta con una inclinación de 5º de los paneles solares consiguiendo maximizar la producción eléctrica requerida.

• Alta calidad, los flotadores cuentan con una alta durabilidad y resistencia ante estrés mecánico y degradación UV gracias a un espesor mínimo de 3 mm. Gracias a la producción de flotadores mediante la técnica de inyección de plástico, se brinda una alta precisión y uniformidad en todos los componentes. Uso de los mejores materiales. Uso de dos flotadores por panel solar incrementando la estabilidad ante presión del viento y el movimiento continuo del agua. Alta rapidez en la producción.

• Seguridad, presenta un acceso fácil y seguro caminando en el 100% de la instalación para los operarios que realizan actividades de mantenimiento y limpieza. Capacidad de soportar cargas adicionales como nieve y acciones accidentales. Resistencia mínima al viento gracias a su diseño aerodinámico de solo 5º de inclinación. Esa inclinación minimiza la fuerza del viento lo cual reduce las tensiones sobre los materiales mejorando el rendimiento mecánico y la durabilidad junto con un mejor comportamiento del sistema de anclaje.

• Adaptabilidad, a los cambios en niveles de agua en balsas y embalses e incluso si los paneles están situados sobre los taludes gracias a las uniones semirrígidas. A balsas y embalses vacíos en las épocas de sequía e incluso con superficies de agua reducida por el sistema maximiza la potencia instalada por área de agua. A condiciones de medio ambiente, aguanta vientos de hasta 180 km/h, olas de 1.0 m altura (mayor tamaño soportado con rompeolas), y temperaturas extremas (-20 a +60ºC).

En definitiva, la opción de llevar a cabo este tipo de instalaciones obtiene cada vez más fuerza debido a su potencial: un sistema que respeta la explotación agrícola aprovechando una superficie baldía, que ayuda al mantenimiento de las masas de agua, y que no deja de lado el objetivo del campo de ser cada vez más eficiente y sostenible con el medio ambiente.

 

Autores del artículo: 

Alberto Cazorla Quintero. Asesoría Energética en AGROENER
Marcos Pérez Rus. Dpto. Técnico en AGROENER