Autores: Jaime Fernández, UNEF, Andrés Franco (ISIGENERE) y Andrés Muñoz, INFOENERGÉTICA
La puesta en marcha de la primera planta fotovoltaica flotante conectada a red en España, el Sierra Brava por parte de Acciona, abre la ventana de oportunidad de liderazgo europeo para la tecnología flotante en el país.
España es la región de la UE con mayor número de embalses, 1.225 grandes presas, según recoge el Inventario de Presas y Embalses, MAPAMA. Y éstos representan una alternativa para la instalación de paneles fotovoltaicos en tierra, donde la superficie no es ilimitada. En este artículo, analizamos su situación, despliegue y oportunidades de la mano de nuestro Partner UNEF y la empresa ISIGINERE.
Contexto en España – Por Jaime Fernández, UNEFDesde UNEF consideramos que España se encuentra en un momento idóneo para dar un salto de calidad y convertirse en un verdadero líder a nivel mundial en el sector fotovoltaico. Si las cosas se hacen bien, el sector podría erigirse como uno de los protagonistas del Plan de Recuperación y España podría convertirse en un hub fotovoltaico internacional de referencia. Además de contar con un Plan Nacional Integrado de Energía y Clima (PNIEC) que ha sido destacado por la Comisión Europea como uno de los ejercicios de planificación más ambiciosos para la siguiente década, poseemos el ingrediente fundamental para dar este paso: un sólido tejido industrial que abarca todos los elementos de la cadena de valor.
Necesitamos que nuestras empresas aumenten en tamaño, invertir más en I+D+I, (y entendiendo esta inversión como una necesidad y no como un lujo) y, desde las administraciones públicas, el apoyo mediante una adecuada política industrial para crecer de forma sostenible en el tiempo. En Noviembre, UNEF ha presentado al Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico (MITECO) un plan de estrategia industrial fotovoltaica, así como una propuesta de plan de recuperación que cuenta con 29 medidas y 35 reformas.
En igualdad de condiciones de desarrollo industrial y tecnológico con nuestros vecinos europeos, nosotros estamos favorecidos con dos ventajas competitivas: un abundante recurso solar y de suelo disponible. En los últimos años se está experimentando un crecimiento de la fotovoltaica flotante en el mundo.
No cabe duda de que se trata de una tecnología en crecimiento a nivel mundial, que tiene potencial en España y que necesitará apoyo. El plan de recuperación preparado por UNEF está dividido en cinco grandes medidas, y dos de ellas proponen acciones para el desarrollo de esta rama de la tecnología.
Dentro de las medidas de industrialización e innovación fotovoltaica, se propone un programa de compra pública innovadora para tecnologías fotovoltaicas. Estas propuestas de apoyo a tecnologías emergentes tienen el objetivo de ayudar a superar el llamado ‘valle de la muerte’, facilitando su salida al mercado.
Dentro de la medida de Construcción de fotovoltaica no peninsulares y compatibilidad de uso de suelo, se proponen un programa y una reforma para la fotovoltaica. El programa es para Subvenciones a la instalación de fotovoltaica flotante y agrovoltaica, en el que se plantea un programa de ayudas similar al que se está ejecutando actualmente con fondos FEDER para facilitar la compatibilidad de usos de suelo entre la generación eléctrica y el almacenamiento de agua o la producción agrícola. La reforma es para el desarrollo de la fotovoltaica flotante, pues será necesario adaptar el marco normativo a la realidad tecnológica y así eliminar las barreras a la tramitación de estas instalaciones.
Desarrollo de la tecnología – Por Andrés Franco (ISIGENERE)La instalación de paneles solares sobre estructuras flotantes, para construir este tipo de proyectos, debe superar numerosos retos. Generalmente, nos encontramos con los siguientes que hemos afrontado en nuestra ya amplia experiencia en el sector, en el que Isigenere ha instalado más de 20 plantas solares flotantes desde el año 2009 cuando se hizo la primera en Agost, Alicante, con el sistema Isifloating desarrollado y patentado por Isigenere. Estos retos principales los podemos clasificar en:
El agua tiene variaciones de nivel y la estructura se tiene que adaptar a condiciones de mínimo y máximo nivel, incluso sin agua de forma excepcional. El diseño del sistema de anclajes y fondeo es clave para soportar variaciones de decenas de metros. La instalación de la estructura tiene que ser sencilla, segura y altamente productiva principalmente trabajando en tierra, deslizando la estructura acoplándose a las laderas de las balsas que suelen tener una alta inclinación y finalmente desplazando la estructura sobre el agua hasta su posición final. Los flotadores tienen que ocupar el mínimo espacio posible en transporte para reducir el impacto en los costes del proyecto y la generación de CO2. El mantenimiento debe ser seguro suministrando suficiente flotabilidad y estabilidad para las personas que realizan la O&M. La estructura debe soportar de forma ordenada los cables e inversores y el peso que estos componentes tienen. La estructura tiene que aguantar el impacto de la naturaleza proveniente de los rayos UV (por eso se usa HDPE con estabilizador UV), las cargas de viento extremas y puntuales que puedan existir (de ahí la inclinación de 5 grados) y el movimiento constante del agua que genera fatiga y cargas mecánicas en la estructura (se soportan gracias a la unión flexibles hecha con nylon y fibra de vidrio).
Ilustración 1. Sistema ISIFLOATING
Respecto a nuestra tecnología Isifloating, la instalación de un proyecto solar se realiza de la manera:
En tierra se van montando los paneles encima de los flotadores y estas unidades flotantes se ponen en la plataforma de lanzamiento, que está en el borde del cuerpo de agua, uniéndose a los paneles que ya están listos. A medida que se finaliza una fila de paneles, se empuja la estructura para dejar espacio a la siguiente fila. Una vez se termina un segmento de la isla, se lanza al agua y se une a los paneles que ya estén en el agua. Ya en el agua, los trabajadores instalan la salida de cables desde los strings de paneles hacia el inversor, colocándolos en bandejas con tapa o tubos, montados sobre los flotadores Al finalizar, se revisan los anclajes y amarres para asegurar que hayan quedado con la tensión y posición definida en el diseño, para aguantar así las cargas esperadas en la vida útil del proyecto.
Ilustración 2. Proyecto de ISIGINERE
Finalmente, el mantenimiento de una instalación solar flotante es muy sencillo. El sistema de Isifloating, al ser de alta calidad, no requiere un mantenimiento preventivo en la estructura. La actividad principal es la limpieza de los paneles que se puede hacer de tres maneras: 1) con una manguera a presión caminando en la estructura; 2) con cepillos telescópicos que permiten desde un punto limpiar 4/5 filas de paneles a lado y lado; o 3) con robots que pueden moverse de panel a panel.
Ilustración 3. Proyecto de ISIGINERE
Situación mundial y potencial - Andrés Muñoz, INFOENERGÉTICA
Según estudios del SERIS, el Instituto de investigación de la Energía Solar de Singapur, la capacidad mundial acumulada de Fotovoltaica Flotante (FF) se sitúa en torno a los 1,7 GW, siendo el año 2019 el que registró un mayor crecimiento con la puesta en marcha de 432 MW. En 2018, la tecnología había instalado 1,2 GW, un 35% menos. Esto indica, claramente, la evolución exponencial de la capacidad instalada.
En la actualidad, Asia es el mercado que más está impulsando este tipo de proyectos, con 1,1 GW en construcción, seguida por Europa, que pretende instalar 60,4 MW. América del Norte tiene en marcha 5,7 MW, América del Sur 1,4 MW y Oceanía, 0,1 MW.
A nivel de países, China es la región con más infraestructuras de esta tipología. Ya son 4 plantas FF operativas con más de 100 MW en el país y 3 con más de 50 MW. A nivel europeo, destacan las plantas O’mega de Francia, con 17 MW, Sekdoorn y Tynaarlo, con 14,5 y 8,4 MW, respectivamente, en Holanda.
Desde hace unos meses, España ya cuenta con su primer MW flotante, correspondiente al proyecto Sierra Brava en Extremadura, que da el pistoletazo de salida a futuros nuevos proyectos en el país.
El MITECO, Ministerio para la Transición Ecológica, anunció hace unos días que en 2019 la superficie protegida del territorio nacional alcanzó un 33,6%, lo que supone un aumento del 2,5% con respecto al año anterior. También se produjo en 2019 un incremento de la superficie incorporada a las Reservas de la Biosfera, que alcanza más del 12,4% del total de España. Estas zonas protegidas limitarán la construcción de nuevos parques fotovoltaicos en tierra, por lo que la FV flotante tendrá la oportunidad de albergar algunos de estos MW en nuestras presas, embalses y centrales hidroeléctricas.
Hidroeléctricas y Minería – Impulsores en LATAMAl igual que sucede, desde hace años, en la eólica, la superficie terrestre apta para grandes parques solares es limitada. Es por ello por lo que las renovables miran cada vez más al mar o a superficies de agua dulce, en este caso, embalses. Esta segunda opción es más viable que la primera dado que la salinidad del mar tiene un efecto corrosivo elevado que perjudica el rendimiento de los paneles solares y eleva los costes de mantenimiento, sobre todo de las estructuras flotantes. Además, en el mar, el desgaste de los componentes causado por efectos de rozadura es mayor debido al movimiento de las mareas.
Si bien la idea de instalar paneles fotovoltaicos en lagos, embalses agrícolas, estanques industriales y áreas costeras ya se está desarrollando, la incorporación de la tecnología flotante en relaves mineros y en embalses de centrales hidroeléctricas ya está en pleno crecimiento, especialmente en Brasil y en Chile. Éste último, uno de los líderes mundiales en producción de cobre, entre otros, observa desde hace años como grandes mineras apuestan por reducir su huella de carbono con la firma de PPA’S, acuerdos de compra de energía verde, y la instalación de plantas fotovoltaicas flotantes en sus embalses.
América Latina depende, en un 70% aproximadamente, del agua para satisfacer sus necesidades energéticas. En estas centrales hidroeléctricas, donde Brasil destaca por su elevado número, es donde se prevé un mayor crecimiento de la tecnología en los próximos años. El país ya cuenta con proyectos desarrollados por Tractebel, del grupo Engie, y se encuentra en procesos públicos de adjudicación de proyectos en diferentes presas hídricas.
La hibridación de tecnologías limpias será fundamental para aprovechar las sinergias entre ellas y que sirvan de apoyo a la transición energética de todo el mundo. Para afrontar esta etapa con las mayores garantías posibles, será imprescindible aunar las ventajas de todas las tecnologías limpias, con el fin de conseguir una generación eléctrica libre de emisiones lo antes posible.