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Plantas solares flotantes, ¿una solución sostenible para obtener energía limpia?

En los últimos años, la concienciación sobre la necesidad de hacer una transición energética hacia un modelo más limpio, basado en el uso de fuentes de energía renovables, se ha extendido por todo el mundo. La Unión Europea lleva ya un tiempo trabajando para conseguir una serie de objetivos en esta dirección para el año 2020, como son la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero en un 20 %, el incremento en el uso de fuentes de energía renovables en un 20 % o conseguir un aumento de la eficiencia energética, también en un 20 %. Incluso gigantes industriales siempre presentes en los rankings de los países más contaminantes y contaminados del planeta también parecen empezar a darse cuenta de la necesidad imperiosa de cambiar su modelo energético. El ejemplo más claro es el de China, que también lleva ya unos años promoviendo políticas destinadas a reducir los niveles de contaminación y su dependencia energética de los combustibles fósiles.

En este contexto global de apoyo a la generación de energía a través del aprovechamiento de fuentes de energía renovables, la proliferación de parques eólicos o de plantas de paneles solares se ha visto multiplicada exponencialmente en muchos países. Y esto está planteando una serie de nuevos problemas medioambientales relacionados, principalmente, con las grandes extensiones de terreno necesarias para construir este tipo de infraestructuras. 

El primer aerogenerador flotante del mundo, Noruega. Foto: Flickr

Una de las soluciones que se están comenzando a adoptar para afrontar esta nueva problemática es la que representa la construcción de plantas eólicas y solares flotantes. Por ello, resulta interesante conocer un poco mejor estas nuevas formas de generación de energía limpia. Hoy nos centraremos en las plantas solares flotantes. Conoceremos sus principales ventajas e inconvenientes en comparación con la instalación de paneles solares en tierra, veremos algunos de los proyectos que se están llevando a cabo en el mundo y valoraremos otras opciones alternativas de captación y aprovechamiento de la energía solar. 

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Ventajas e inconvenientes de las plantas de paneles solares flotantes

Las plantas de paneles solares pueden llegar a necesitar hasta un 100 % más de superficie para  generar la misma cantidad de energía mediante el uso de combustibles fósiles, según afirma un reciente estudio de la Universidad de Leiden, en los Países Bajos. Así, uno de los principales retos para el futuro de la producción de energía eléctrica de origen solar, pasa por la optimización del espacio que requieren estas plantas. La mejora de eficiencia de los paneles solares es uno de los campos de investigación en los que más se está trabajando actualmente y que puede representar mayores avances a la hora de optimizar el uso de la superficie. Pero también hay líneas alternativas como la construcción de plataformas solares en superficies de agua. Esta opción representa una alternativa interesante, sobre todo, de cara a no ocupar superficie terrestre que puede ser útil para otros propósitos: como la producción agrícola o ganadera, las actividades silvicultura o la mera preservación de espacios naturales. Así, las principales ventajas de las plataformas de paneles solares flotantes serían:

Foto: U.S. Department of Energy
  • El hecho de que no ocupan superficie terrestre. Una ventaja muy a tener en cuenta en países cuya extensión de tierra está limitada de alguna u otra manera. Este sería el caso de lugares como Japón, los propios Países Bajos, territorios insulares, etc. 
  • La mayor eficiencia energética de los paneles solares instalados sobre masas de agua. La eficiencia de estos paneles se reduce a medida que los rayos del sol los calientan. En el caso de las plataformas flotantes, la propia evaporación del agua funciona a modo de sistema de refrigeración natural, con lo que se incrementa la eficiencia de producción energética de estas infraestructuras acuáticas. Por otra parte, en estas plantas energéticas también es posible la instalación de elementos de disipadores de calor sumergidos en las masas de agua. Esta mayor eficiencia se refleja también en una menor necesidad de mantenimiento de los paneles. 
  • Si se instalan en zonas de agua que no utilizables para otros usos (masas de agua con valor ecológico o recreativo, zonas de pesca, zonas navegables) suponen una forma de sacar partido a superficies que antes resultaban inútiles. Un ejemplo de ello son las plataformas solares construidas sobre embalses sin más valor que el de almacenar agua o sobre masas acuáticas contaminadas. Este último es el caso de la plataforma energética que la compañía china Sungrow Power Supply puso en funcionamiento en 2018 sobre el terreno inundado de una antigua ciudad minera. Una planta solar acuática que, con una capacidad de generación de energía solar de 40 megavatios, representa la instalación más potente de este tipo y de mayor tamaño construida hasta la fecha.
  • Las plataformas solares acuáticas evitan los problemas de desnivel que se tienen en tierra y que se traducen en una menor eficiencia de las instalaciones. Hablamos de obstáculos naturales como la propia orografía del terreno: montañas, valles, ríos…; otras infraestructuras de origen humano: carreteras, puentes, zonas residenciales o industriales; etc.
  • La instalación de paneles solares sobre el agua hace que esta esté siempre disponible para su limpieza, lo que, una vez más permite que la eficiencia de este tipo de plantas solares flotantes sean mayor. 
Un sistema flotovoltaico instalado en el estanque de riego de una bodega en California. Foto: SPG Solar

Vistas las principales ventajas que tiene la construcción de plataformas de paneles solares flotantes con respecto a las versiones terrestres, también hay que valorar las desventajas que conllevan este tipo de sistemas:

  • Están sometidas a la acción del oleaje y de las corrientes de agua. El agua estancada permanece a un nivel llano y poco variable. Sin embargo, en el caso de situar estas instalaciones en el mar o en embalses o pantanos suficientemente grandes como para presentar oleaje, las plataformas deben adaptarse a estos cambios del nivel de la superficie. En la actualidad, las plataformas desarrolladas hasta la fecha solo soportan cambios de hasta 10 metros en el nivel del agua, olas de hasta 2 metros de altura y vientos de hasta 190 km/h. Solo pueden ser instaladas en masas de agua que reúnan ciertas condiciones: puertos naturales, embalses, zonas de aguas contaminadas, etc. Así mismo, las plataformas deben ser adecuadamente ancladas para evitar que se muevan por acción de las corrientes de agua y viento. 
  • La corrosión de los paneles y otras estructuras que conforman estas plantas solares es mayor por el efecto del agua del mar y del salitre, lo que se traduce en una menor vida útil de los paneles y en una necesidad constante de mantenimiento. 
  • La construcción y desarrollo de estas plantas es más compleja y más costosa desde el punto de vista económico que la de sus equivalentes en tierra. 
  • Se desconocen los efectos a largo plazo que este tipo de estructuras flotantes pueden tener para los ecosistemas en los que se implanten, en el caso de que se localicen en zonas de agua no contaminadas. Este tipo de plataformas pueden, por ejemplo, reducir la cantidad de luz que penetra en el fondo marino en una determinada zona, dificultando la realización de la fotosíntesis por parte de las algas acuáticas.  

¿Qué países están apostando por las plataformas solares flotantes?

Algunos de los principales países que están apostando por proyectos de construcción de plataformas solares flotantes son aquellos en los que existen limitaciones del territorio terrestre, como es el caso de Japón o los Países Bajos. Pero también de países que quieren dar un segundo uso a zonas inundadas no útiles para otros menesteres o que quieren sacar partido de grandes extensiones de costas, como sería el caso de China. 

Una planta de energía solar flotante que ocupa 86 hectáreas en China.

Estos tres países están liderando los principales proyectos de implementación de plantas de generación de energía solar flotantes. En China, la ya mencionada compañía Sungrow Power Supply está en proceso de construcción la que está llamada a ser la siguiente plataforma solar flotante más grande del mundo. Una estructura con una capacidad de generación eléctrica de 150 megavatios. 

En Japón, por su parte, algunas compañías están llevando a cabo un plan para instalar hasta 30 plataformas solares flotantes en diferentes estanques de agua en la prefectura de Hyogo. Con una capacidad de generación de potencia media de 2 megavatios por central, se prevé que cuando las 30 centrales estén operativas lleguen a alcanzar una capacidad energética de 60 megavatios. Una forma de aprovechar la superficie acuática especialmente interesante en un país con territorios superpoblados hasta límites que no se ven en ninguna otra parte del mundo. 

En los Países Bajos, la compañía neerlandesa GroenLeven está trabajando también en la construcción de la planta solar acuática más grande de Europa, con capacidad para generar hasta 48 megavatios de potencia. Esta capacidad eléctrica sería suficiente para suministras hasta a 13.000 hogares, aunque en este caso el destino de esta energía será el de dar suministro a las actividades industriales de la compañía arenera Kremer Zand Grind, quien ha encargado el desarrollo del proyecto en unas tierras inundadas de su propiedad. 

Energía solar: alternativas de futuro

Estos tres ejemplos son una muestra de que este tipo de plataformas solares flotantes tienen su sitio y su razón de existir, especialmente en algunas zonas determinadas del planeta en las que la alternativa terrestre no resulta tan atractiva. Aun así, hay que valorar detenidamente las consecuencias ecológicas que pueden tener este tipo de construcciones para los ecosistemas acuáticos, especialmente su influencia para la vida en los océanos. Por otra parte, desde un punto de vista ecológico existen otro tipo de alternativas que en principio parecen más interesantes. Muchas de ellas están centradas en la investigación para aumentar la eficiencia de los paneles solares en el futuro o incluso en la exploración de nuevos materiales que permitan la instalación de paneles en lugares en los que a día de hoy sería inviable, como por ejemplo en las ventanas de los edificios urbanos. Estas opciones parecen especialmente interesantes desde el punto de vista de que su instalación se proyecta en terrenos que ya se están dedicando a un uso comercial, residencial o industrial, en zonas urbanas: cubiertas de aparcamientos y centros comerciales, bloques de viviendas, fábricas, etc.

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