Análisis Técnico, Económico y Medioambiental sobre Plantas Fotovoltaicas Flotantes y su Potencial Implementación

Abstract

En el presente Trabajo Fin de Máster se realiza un estudio técnico, medioambiental y económico sobre la tecnología fotovoltaica flotante y sus diferentes y potenciales aplicaciones.

La fotovoltaica flotante es una fuente de energía limpia que no ocupa superficie alguna en tierra, presentando ventajas en aquellos países con altas densidades de población, orografías complejas, terrenos de baja calidad o con fuertes restricciones administrativas.

En la actualidad, existen más de 500 proyectos, siendo la mayoría de menos de 2 MWp y el mayor en operación de 150 MWp, albergando Asia la práctica totalidad de este tipo de plantas.

Las soluciones técnicas actuales consisten en flotadores, amarres y anclajes. Los flotadores más empleados son los puros, menos costosos pero con menor circulación de aire, pudiendo ser los amarres sumergidos, conectados a la orilla o una combinación de ambos, en función de si el anclaje se sitúa en el fondo de la masa acuática o fuera de esta.

Así, de entre todas las potenciales ubicaciones y aplicaciones existentes, la más interesante a día de hoy consiste en hibridar con centrales hidroeléctricas reversibles, actuando estas como compensadores en tiempo real para el ajuste al punto de consigna, permitiendo ahorrar en infraestructuras eléctricas. De este modo, cubriendo apenas un 2,4% de las superficies de los embalses de las centrales hidroeléctricas del mundo, se incrementa la producción energética en un 35,9% de media, aumentando del mismo modo el factor de capacidad del conjunto hibridado.

En cuanto a la producción energética, el efecto de refrigeración obtenido depende fundamentalmente de la circulación permitida de aire en la parte posterior de los módulos, existiendo un menor albedo en la superficie acuática (5,5 - 7,2%) en comparación con plantas en tierra. La inclinación máxima recomendada debida al viento es de 15°, pudiendo conseguir incrementos en la producción respecto a plantas tradicionales de hasta el 15%, sobre todo en zonas ecuatoriales y con altas temperaturas ambiente.

El impacto ambiental ocasionado por este tipo de plantas, lejos de ser negativo, permite reducir la evaporación de la superficie acuática, además de incrementar la cría de especies en piscifactorías y reducir la proliferación de algas. El ratio CAPEX/Wp, menor cuanto mayor es el tamaño de la planta (0,63 – 1,84 US$/Wp), es aún superior al de las plantas en tierra en un 25% aproximadamente, debido al elevado precio de la estructura flotante en comparación con las estructuras en tierra. Además, existen fuertes incertidumbres y discrepancias en cuanto al valor del OPEX a considerar, pudiendo tomarse un valor de O&M de 10,69 - 15,79 US$/kWp/año, situándose el LCOE entre 44,59 y 55,00 €/MWh.

Así, tras realizar un estudio de viabilidad económica para una planta hipotética de 50 MWp, se concluye que la fotovoltaica flotante no es una tecnología competitiva en la actualidad debido al elevado CAPEX asociado a flotadores, amarres y anclajes, al mayor coste de BoS consecuencia de las mayores protecciones requeridas, y al límite del ángulo de inclinación que condiciona significativamente la producción, especialmente en aquellas latitudes alejadas del ecuador.