La tormenta de tormentas solares flotantes toma los embalses globales

Los paneles solares fotovoltaicos son cosas asombrosas, capaces de capturar solo luz y convertirla en electricidad útil. A menudo se instalan en techos residenciales y comerciales para compensar el uso de energía en la fuente.

Sin embargo, para la generación a escala de red, generalmente se implementan en grandes granjas en terrenos en lugares que reciben mucha luz solar directa. Estos requisitos a menudo pueden entrar en conflicto con las granjas solares: la luz del sol, que es buena para los paneles solares, también es buena para cultivar plantas, específicamente aquellas que cultivamos como alimento.

Sin embargo, una de las ideas más interesantes es crear paneles solares que floten en el agua. A diferencia de algunas de las ideas más locas que existen, ¡esta también tiene algunas ventajas de ingeniería realmente interesantes!

No tan loco como suena

Los paneles solares flotantes tienen una mejor eficiencia que sus contrapartes terrestres debido al hecho de que el agua mantiene las células más frescas. (Fotografía de archivo de Adobe)

Floatovoltaics, como les gusta ser conocidos, tiene importantes ventajas de ingeniería sobre las instalaciones típicas en tierra. Una de las principales ventajas es la refrigeración. Los paneles solares, como muchos otros aparatos eléctricos, se benefician de ser almacenados a una temperatura fresca y agradable. Por supuesto, estar expuesto al sol significa que, mientras generan electricidad, los paneles solares se ven obligados a operar a altas temperaturas. Dado que el panel fotovoltaico promedio disponible en el mercado logra una eficiencia máxima de solo alrededor del 20%, y solo alrededor de 1,000 W / m2 disponibles del sol, los paneles solares ya están en contra cuando se trata de producir cantidades decentes de electricidad. La eficiencia estimada de hacer flotar el sistema solar en el agua es de alrededor del 5-6%, según investigadores del Instituto Noruego de Tecnología Energética; ciertamente nada que oler. La inmersión total de los paneles en agua mostró mejoras aún mayores, hasta un 11 % de aumento en la eficiencia en algunas pruebas.

Los beneficios de los paneles solares flotantes tampoco terminan ahí. Si flotan en un depósito, por ejemplo, los paneles solares pueden dar sombra al flujo de agua, reduciendo la evaporación. Los defensores sugieren que este efecto puede ahorrar hasta un 90% del agua que de otro modo se perdería en el aire en climas secos, a través de una combinación de sombra y reduciendo el impacto del viento. Los niveles de luz más bajos que llegan al agua también tienen la ventaja de reducir el crecimiento de algas como una ventaja adicional.

Por estas razones, la energía solar flotante se propone con mayor frecuencia para colocarse con presas de almacenamiento hidroeléctrico bombeadas. Estas instalaciones dependen del almacenamiento de grandes cantidades de energía potencial en el agua, y el agua que se pierde en la atmósfera es agua que no se puede usar para generar electricidad más adelante. Como beneficio adicional, estas instalaciones ya cuentan con una infraestructura que las conecta a la red eléctrica, lo que hace que el cableado de la generación solar sea más rentable en comparación con el desarrollo de conjuntos en ubicaciones ecológicas.

De hecho, quizás la mayor ventaja que se cita a menudo cuando se habla de energía solar flotante es que reduce la necesidad de asegurar grandes extensiones de tierra costosa. En cambio, las fuentes de agua existentes, como los embalses, pueden agregar energía solar, proporcionando generación de electricidad a la red sin la necesidad de huellas adicionales en el suelo, a excepción de algunas cajas de servicios públicos.

Los paneles solares flotantes sobre el agua también tienen la ventaja de reducir el impacto ambiental y el desperdicio de las operaciones de limpieza. En lugar de tener que bombear agua limpia para lavar los paneles como en una instalación en el suelo, un conjunto flotante simplemente se puede limpiar con el agua sobre la que flota. También se debe perder poca de esa agua, ya que simplemente puede salir de los paneles.

Desventajas

Sin embargo, existen desventajas en las instalaciones solares flotantes. Deben diseñarse cuidadosamente para manejar y prevenir la corrosión siempre que sea posible, ya que el ambiente húmedo puede ser severo en términos de cableado, estructura y componentes. Esto solo se agrava en las instalaciones de agua salada, lo que aumenta aún más la probabilidad de daños por corrosión. Por supuesto, la corrosión es un problema manejable, con todo tipo de hardware de agua dulce y agua de mar diseñado para soportar estos entornos. Sin embargo, agrega costo y tiempo para abordar estos problemas, lo que no es un problema tan grande en una instalación típica en tierra.

La mesa en sí también debe diseñarse y ensamblarse para que no solo flote, sino que también resista las fuerzas dinámicas de estar en el agua. En los embalses del interior, esto puede implicar ser inflado o sacudido por pequeñas olas levantadas por el viento, o incluso lidiar con el temblor, la salpicadura o el chapoteo de los fiordos de agua cuando se instala con hidrobomba. Las aplicaciones en el extranjero también son posibles, pero las ubicaciones deben seleccionarse cuidadosamente para evitar que las fuerzas de las mareas y el clima destruyan el hardware, como lo demuestra la destrucción de la presa de Yamakura en 2019.

Naturalmente, el mantenimiento también es más difícil, ya que una instalación flotante es más difícil de trabajar para los técnicos y también conlleva riesgos adicionales para la salud y la seguridad. Abordar todos estos requisitos de ingeniería puede agregar un costo significativo a un conjunto flotante en comparación con una instalación terrestre más típica.

El futuro ya es una realidad

Lejos de ser un ejercicio mental, los paneles solares flotantes ya están en uso en todo el mundo. La planta más grande actualmente en operación es la planta de 320 MW en Dezhou, China. Se espera que la planta de energía flotante genere 550 millones de kWh de electricidad al año, ubicada en un depósito cerca de la planta de energía a carbón local. También se ubica junto con una turbina eólica de 100 MW y 8 MWh de almacenamiento de batería en el sitio.

Tampoco es una instalación única. Se han llevado a cabo proyectos en todo el mundo, desde una instalación de 6,3 MW en Londres hasta el complejo de 4,78 MW en Healdsburg, California, que afirma ser el más grande de los Estados Unidos.

Sin embargo, los proyectos más grandes en las tarjetas están en Asia. Corea del Sur planea construir una granja solar gigante de 2,1 GW flotando en el Mar Amarillo. Con un costo esperado de alrededor de $ 4 mil millones de dólares, el proyecto cubre un área de 7,000 acres y tendrá 5,000,000 de módulos solares para generar su máxima producción.

Mientras tanto, un proyecto indio espera construir un proyecto solar flotante de 600 MW en la presa de Omkareshwar. El proyecto espera iniciar la generación de energía para 2023, superando la capacidad de 520 MW de la central hidroeléctrica ubicada en el sitio. La presa en sí se utiliza principalmente para almacenar agua con fines de riego, y es probable que el sistema solar almacene mucha más agua en el embalse debido a la evaporación reducida.

La instalación de sol flotante aumenta año tras año a medida que la tecnología madura y varias jurisdicciones ven los beneficios que se obtienen. Con la promesa de producir más energía, de manera más eficiente sin requerir más compras de terrenos, es difícil negar los beneficios de la energía solar flotante. Espere que se propague rápidamente a los embalses y a las tranquilas áreas costeras cercanas a usted, ¡suponiendo que viva en un lugar soleado!

Miguel Vidal
Miguel Vidal

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