Fotovoltaica – energía solar

A finales de 2019 la generación de energía a partir de energía solar fotovoltaica (FV) se estimó en 720 TWh [1], lo que representa aproximadamente 3% [1] de la generación total de energía mundial.

Como la principal fuente de energía de la Tierra es el sol, y ciertos países pueden predecir con precisión la irradiancia solar anual, no es de extrañar que la generación de energía a partir de energía solar aumentara un 22% en 2019 [2].

energía solar fotovoltaica a gran escala

En términos generales, existen parques solares terrestres y parques solares flotantes. Como es lógico, los primeros se ubican en tierra firme y los segundos sobre una masa de agua, como un lago o un embalse.

La energía solar flotante es una tecnología relativamente nueva, pero cada vez se utiliza más, ya que ofrece ventajas únicas sobre las centrales solares tradicionales. En ambos casos, el objetivo principal es maximizar la exposición al sol.

energía solar fotovoltaica tradicional

La mayoría de la gente imagina parques solares terrestres. Estos consisten en múltiples filas de paneles fotovoltaicos, formando conjuntos, que se extienden por grandes extensiones de terreno. Algunos proyectos de parques solares, como el proyecto SunCable, tienen una superficie planificada de 120km. Los parques fotovoltaicos son muy diferentes de las centrales termosolares de concentración. Los parques solares generan electricidad dentro de los paneles fotovoltaicos, mientras que las centrales termosolares de concentración utilizan espejos (heliostatos) para dirigir la luz solar hacia un receptor central. Este receptor calienta fluidos para generar vapor, que a su vez impulsa turbinas que producen electricidad.

Maximizar la producción

Para que las grandes centrales solares sean financieramente viables, maximizar la exposición al sol es una necesidad, no un lujo. Por ello, un eje giratorio mantiene los paneles lo más perpendiculares posible al sol. Una vez que el sol se pone, los paneles vuelven a su posición inicial, listos para el amanecer.

Algunas centrales solares más avanzadas utilizan sistemas de seguimiento solar de doble eje. Gracias a una mayor flexibilidad de movimiento, los paneles instalados en estos sistemas pueden seguir con precisión la trayectoria del sol a diario durante todo el año. Los fabricantes afirman que los paneles con seguimiento de doble eje pueden aumentar la producción hasta en 15%. Si bien estos sistemas maximizan la producción de energía, el aumento de componentes móviles encarece el mantenimiento y la instalación.

Para aprovechar al máximo cada metro cuadrado de terreno, algunas centrales solares utilizan paneles bifaciales con células fotovoltaicas en ambos lados, es decir, orientados hacia el cielo y el suelo. La energía reflejada por el suelo es captada por el panel orientado hacia abajo.

Estas mejoras en la eficiencia suponen un gran avance en el sector de la energía solar fotovoltaica para responder a las críticas de que deforestan grandes extensiones de tierra o reducen la superficie cultivable.

energía solar flotante

Las granjas solares flotantes abordan ambas críticas y ofrecen numerosas ventajas adicionales.

Como su nombre indica, las granjas solares flotantes flotan sobre grandes masas de agua. Se instalan en presas hidroeléctricas o embalses artificiales, aprovechando espacios que de otro modo quedarían desaprovechados. Esto permite un importante ahorro de terreno y reduce la necesidad de deforestación.

La energía solar flotante también ahorra agua al reducir su temperatura y, por lo tanto, la tasa de evaporación. Para las zonas afectadas por la sequía, donde los recursos hídricos son cruciales, este ahorro resulta sumamente valioso.

Las temperaturas más bajas del agua, provocadas por la sombra, también inhiben el crecimiento de algas, reduciendo así la proliferación de algas. En el caso de los embalses utilizados como fuente de agua potable, esto reduce la necesidad de costosos procesos de tratamiento del agua.

Si bien la energía solar flotante tiene claras ventajas, su instalación es costosa y plantea desafíos tecnológicos, como la fijación de los paneles y la facilidad de mantenimiento.

[ 1] https://www.iea.org/reports/solar-pv

[2] https://www.cleanenergycouncil.org.au/