Energía fotovoltaica flotante: qué es, cómo funciona y sus ventajas

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Francisco Miguel Palomino, Jefe de obra en Cuerva
Escrito el 19 de marzo de 2024
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En la instalación de placas solares, factores como la orientación, las sombras o la disponibilidad de espacio han motivado al sector energético a explorar alternativas para acceder a la energía solar. A gran escala, han surgido diversas soluciones, como los huertos y las marquesinas solares. Sin embargo, entre estas propuestas, destaca la energía fotovoltaica flotante. Sin ir más lejos, en 2022, se instalaron 2,3 GW en todo el mundo, lo que supone un 5,7 GW de capacidad acumulada.

Este sistema no solo representa un impulso de las energías limpias, sino que ayuda a mitigar el problema de espacio asociado a los paneles solares terrestres. Según un estudio de Nature Sustainability, esta fuente de energía podría superar los 9.000 teravatios de energía, lo que permitiría la autonomía energética de algunas ciudades.

¿Sabes qué es la energía fotovoltaica flotante y cómo funciona? En este artículo, te explicamos los beneficios de esta tecnología y por qué España es un país con un gran potencial para aprovechar esta fuente renovable.

¿Qué es la energía fotovoltaica flotante?

La energía fotovoltaica flotante es una tecnología que implica la instalación de paneles solares en superficies de agua, como embalses, canteras o yacimientos de extracción de minerales. 

Esta práctica permite aprovechar las superficies acuáticas para cubrir la creciente demanda de energía solar. En realidad, se trata de un método alternativo que surge con el objetivo de extender la energía solar a todas las zonas cuyo terreno no cuenta con las características óptimas para la instalación de fotovoltaica terrestre.

¿En qué se diferencia la energía fotovoltaica flotante de la convencional?

Aunque ambas tecnologías son similares, a continuación, te explicamos las principales diferencias:

  • Ubicación: la energía fotovoltaica flotante se instala sobre masas de agua, lo que la convierte en una opción idónea para aquellas zonas geográficas donde el terreno es escaso o poco adecuado para la instalación de fotovoltaica terrestre.
  • Estructura: la instalación de los sistemas flotantes es más compleja. En primer lugar, requiere de la construcción de una plataforma de ensamblaje y lanzamiento en el agua. A continuación, se coloca esta plataforma en su posición final y, por último, se procede a añadir y unir el resto de componentes hasta formar la plataforma definitiva. Sin embargo, los paneles solares tradicionales se acoplan en tejados o suelos, lo que facilita el proceso de instalación.
  • Costes: los sistemas terrestres requieren de una inversión inferior en comparación con la fotovoltaica flotante. Esto se debe a que los segundos precisan de componentes y elementos más caros para su funcionamiento. 

¿Cómo funciona la tecnología fotovoltaica flotante?

En la fotovoltaica flotante, se colocan placas solares sobre una plataforma de flotación que, gracias a un sistema de cabos, amarres y contrapesos, se mantiene estable dentro del agua, pero con cierta holgura. Tanto las placas solares como los soportes, se diseñan para soportar condiciones ambientales adversas. 

A continuación, detallamos los elementos que componen estas instalaciones:

  • Pontón o sistema flotante. Es la estructura que sostiene el panel fotovoltaico y mantiene la instalación suspendida sobre el agua. Existen cuatro tipos de sistemas de flotación: 
    • Puros: son estructuras básicas que sostienen los paneles solares sobre el agua. Su diseño minimalista las hace menos adecuadas para condiciones ambientales adversas.
    • Metálicos: utilizan materiales metálicos robustos para la construcción de la estructura sobre la que se apoyan las placas solares. De esta forma, se garantiza la estabilidad y resistencia a condiciones ambientales adversas.
    • Membrana: son sistemas en los que no hay una estructura flotante adicional. Es decir, los paneles solares se colocan directamente sobre la membrana que flota en la superficie del agua.
    • Otros sistemas alternativos: hay otros sistemas, como el hierro y el hormigón, que hoy en día tienen un menor nivel de implantación. 
  • Sistema de amarre. Ancla la estructura para mantener la estabilidad de la instalación fotovoltaica flotante y garantizar que se adapta a las fluctuaciones del nivel del agua. Hay tres tipos habituales de anclajes:
    • Anclaje en el fondo
    • Anclaje en la orilla
    • Pilotes
  • Paneles solares. Generan energía a través de la radiación solar. Por norma general, se usan paneles cristalinos con una inclinación de entre 5º y 15º para otorgar una eficiencia superior.
  • Sistema de cableado. Se trata de las conexiones subacuáticas que transportan la energía generada hacia el sistema eléctrico.

Ventajas y desventajas de instalar paneles fotovoltaicos flotantes

La energía fotovoltaica flotante ha surgido como una innovadora alternativa en el campo de la generación de energía renovable. Esta tecnología presenta una serie de ventajas potenciales, pero, al mismo tiempo, también plantea algunos desafíos y desventajas.

Ventajas de la energía fotovoltaica flotante

La energía fotovoltaica flotante no solo genera energía limpia, sino que también ofrece otros beneficios a tener en cuenta:

  • Aprovecha el espacio. Al no necesitar una superficie terrestre para su instalación, la fotovoltaica flotante aporta más opciones para satisfacer la alta demanda de energía solar.
  • Reduce la evaporación del agua. Esto permite ahorrar agua y, al mismo tiempo, proteger las masas de agua de una alta evaporación.
  • Evita el crecimiento desmedido de algas. La sombra generada por los paneles solares mitigan la eutrofización*, sobre todo en verano.

*La eutrofización es una de las causas primordiales de contaminación en embalses y lagos. Este efecto se produce por una cantidad elevada de nutrientes inorgánicos que recibe la masa de agua, en especial, nitrógeno y fósforo.

  • Previene la erosión de las orillas. La presencia de paneles solares flotantes actúa como una barrera física que protege las orillas de las rachas fuertes de viento.
  • Aumenta la producción de energía. Al estar ubicada sobre el agua, la refrigeración es mayor y esto aumenta la eficiencia. Por ejemplo, se han realizado estudios en plantas de energía fotovoltaica flotante de Países Bajos, donde el rendimiento es un 2-3% mayor que en las instalaciones fotovoltaicas terrestres.
  • Se reducen los costes de limpieza. Los paneles solares se colocan sobre masas de agua, por lo que se ensucian menos.
  • Mejora la calidad del agua y la protección de algunas especies animales. A causa de la controversia que hay en torno al impacto medioambiental de la fotovoltaica flotante, el promotor alemán BayWa Re, decidió recopilar datos científicos sobre el impacto de ocho de sus instalaciones y los resultados reflejan la mejora de la calidad del agua y la protección de algunas especies animales. 

Desventajas de la energía fotovoltaica flotante

Aunque la energía fotovoltaica flotante tiene numerosas ventajas, también plantea algunos retos que hay que superar:

  • Tiene unos costes de inversión mayores en comparación con la tecnología tradicional. Esto se debe a que usan sistemas más complejos y especiales para mantener la estructura sobre el agua. De hecho, el coste de la energía fotovoltaica flotante ronda entre un 4 y 8% más que el de las instalaciones en tierra.
  • Produce menos energía en aguas saladas. En estos entornos se genera una película sobre los módulos fotovoltaicos que reduce la producción energética. 
  • Es un sistema más complejo: a nivel técnico, es un sistema más complejo que requiere tener en cuenta varios elementos, como las velocidades de vientos, los anclajes específicos, el movimiento del agua, la corrosión, etc. Por este motivo, seleccionar un emplazamiento puede ser algo difícil y llevar mucho tiempo, lo que genera problemas a la hora de obtener permisos y, también, incrementa los costes de construcción.

La energía fotovoltaica flotante en España

Singapur, Corea del Sur, Taiwán o Países Bajos son algunos de los países que están apostando por la fotovoltaica flotante. No obstante, cabe mencionar que España también se ha sumado al impulso de esta instalación innovadora y con gran potencial.

A día de hoy, en nuestro país, esta tecnología se ha implementado casi en su totalidad para el autoconsumo en el sector agrícola. Gracias a estos sistemas, los agricultores experimentan una reducción notoria de los costes energéticos.

Sin embargo, no hay que perder de vista que, en España, existen 374 embalses con una capacidad total de almacenamiento de 56.000 hectómetros cúbicos (hm³) de agua. Por este motivo, la fotovoltaica flotante es una opción que debe investigarse, siempre teniendo en cuenta las características de cada emplazamiento, la biodiversidad o el estado del agua.

Sin ir más lejos, se están desarrollando diversos proyectos de fotovoltaica flotante en el país:

  • En el municipio de Zorita (Cáceres): en 2020, se instaló el primer sistema fotovoltaico flotante de España, con un total de 3.000 paneles solares que abarcan una superficie de 12.000 m².
  • En la comunidad de Regantes Andévalo - Pedro Arco (Huelva): desde Cuerva, instalamos un sistema solar fotovoltaico de autoconsumo para disminuir la dependencia energética de esta comunidad. Esta planta cuenta con una pequeña instalación flotante de 369 kWp, una potencia instalada de 2.722 kWp y 5.040 módulos instalados de 540 wp. En total, conseguiremos producir 4.215.466 kWh y ahorrar 2.732.132 kWh de energía.
  • En el municipio de Torrelaguna (Madrid): dispone de sus primeras placas solares flotantes, situadas en el depósito inferior de la minicentral hidroeléctrica de Canal de Isabel II. La planta cuenta con un total de 3.770 módulos y una potencia de 1.696 kWp.
  • En la comunidad de Referente Llíria (Comunidad Valenciana): en 2021 se instaló un sistema aislado de la red, con una potencia de 870 kW, que alimenta el sistema de riego de la comunidad de regantes. 

Tecnología fotovoltaica flotante: una alternativa innovadora para la energía solar

Gracias a la energía fotovoltaica flotante, se presenta una oportunidad para aumentar la capacidad de generación de energía renovable, crucial para acelerar la transición energética y reducir la dependencia de los combustibles fósiles y fuentes energéticas contaminantes.

A pesar de los hallazgos de los estudios mencionados, otros expertos reconocen que es necesario realizar más investigaciones para evaluar las posibles consecuencias a largo plazo de la energía fotovoltaica flotante. Además, factores como la inversión inicial suponen un freno para su crecimiento. Por este motivo, podemos decir que el desarrollo de la energía solar fotovoltaica flotante es gradual y aún tendremos que esperar algunos años para que se convierta en una tecnología habitual.

En Cuerva, desde nuestros inicios, hemos apostado por las energías renovables. Después de 80 años, somos especialistas en energía solar fotovoltaica y compartimos los conocimientos que hemos adquirido en nuestras instalaciones para hacer llegar el autoconsumo fotovoltaico al mayor número de industrias y comunidades. 

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Sobre el autor

Francisco Miguel Palomino, Jefe de obra en Cuerva
Francisco Miguel Palomino es Jefe de Obra del área de Servicios Industriales y Energéticos en Cuerva. Su sólida formación combinada con su experiencia práctica en el campo, lo han convertido en un experto en el diseño, instalación y mantenimiento de sistemas de energía ligados especialmente a la fotovoltaica. La pasión por la tecnología y la innovación, siempre están presentes llevándole a liderar numerosos proyectos en el sector energético.
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