La energía fotovoltaica flotante ha experimentado un rápido crecimiento en el mundo en los últimos años. La tasa de crecimiento anual prevista para esta tecnología es del 22%, según SolarPower Europe, que ha lanzado las ‘Directrices de mejores prácticas fotovoltaicas flotantes Versión 1.0’, el primer informe sobre energía solar flotante.
Utilizar el 10% de los embalses del mundo podría proporcionar una capacidad de 23.317 GWp, según indica el informe. Los datos del análisis muestran que satisfacer la demanda energética actual de la UE con energía solar requeriría movilizar el 0,26% de la tierra de la UE. Sin embargo, los países con una superficie terrestre pequeña, latitudes altas o países con áreas densamente pobladas podrían tener una disponibilidad de terreno limitada para el despliegue solar.
Por tanto, la energía fotovoltaica flotante (FPV, por sus siglas en inglés) podría proporcionar soluciones no sólo para generar energía limpia, sino también para minimizar la presión ejercida sobre la disponibilidad de la tierra.
Energía solar marina
Además de lagos y embalses, la energía solar flotante también puede aplicarse en alta mar, aunque ello obliga a que los componentes de las placas fotovoltaicas se diseñen para resistir entornos más corrosivos, vientos intensos, y olas y corrientes.
Existen tres tipos principales de tecnologías de energía fotovoltaica flotante en alta mar. En primer lugar, el pontón con paneles fotovoltaicos montados en la parte superior y amarrado al fondo del mar. En segundo lugar, plataformas con paneles solares colocadas sobre una estructura de celosía, sostenida por elementos flotantes sumergibles y amarrado al fondo del mar. Por último, estructuras flexibles en forma de lámina o membrana que siguen los movimientos de las olas.
El sistema más apropiado dependerá de las características de viento, temperatura, o salinidad del mar, entre otras características.
Actualmente existen alrededor de diez desarrolladores tecnológicos europeos de sistemas fotovoltaicos flotantes marinos que ya tienen una planta piloto instalada o que se encuentra en proceso de desarrollo, aunque la mayoría están instalados en aguas protegidas o interiores. Los proyectos se encuentran en Alemania, Francia, Países Bajos y Noruega, entre otros.
Evolución de la tecnología fotovoltaica flotante
El primer sistema fotovoltaico flotante (FPV) se construyó en 2007 en Japón, seguido por otros países como Francia, la República de Corea y Estados Unidos mediante instalaciones de micro-FPV para propósitos de investigación. Finalmente, la primera planta FPV comercial fue un sistema de 175 kW construido en California en 2008.
En 2015, el mercado FPV se consideraba un segmento de nicho, ya que los niveles de instalación se mantuvieron por debajo de los 100 MW en todo el mundo, según el informe.
Sin embargo, el surgimiento de nuevos mercados en el sudeste asiático y el desbloqueo de sitios mineros inundados en China, desató el exponencial de la energía solar flotante. De 2015 a 2017, la capacidad instalada acumulada de FPV creció un 743%, de 70 MW a casi 600 MW.
En septiembre de 2018, esa cifra se había multiplicado por más de 100, hasta 1,1 GW, casi duplicando la capacidad en relación con 2017.
Siguiendo esta pronunciada trayectoria ascendente, la flota solar flotante del mundo se expandió a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 51% desde 2019 hasta finales de 2022. Esto pone de relieve el significativo aumento promedio interanual de las instalaciones. Solo en 2022, se instalaron 2,3 GW a nivel mundial, alcanzando 5,7 GW de capacidad acumulada, un 68% más que el año anterior.
En el caso de España, en septiembre de este año, se implementó el primer prototipo de energía solar flotante en aguas marinas españolas en el Puerto de Valencia.
Actualmente, el mercado de FPV más grande del mundo se encuentra en China, con aproximadamente el 70% de la capacidad total (cerca de 4 GW en 2022). El resto se atribuye a Japón y Corea, seguidos de cerca por Europa. En el futuro, se espera que la flota mundial de FPV crezca a un ritmo constante a medida que la escasez de tierra y los crecientes costes de la tierra sigan impulsando la demanda.
El Banco Mundial estimó en 2018 que el potencial técnico para la energía solar flotante es ligeramente superior a 4 TW, si el 10% de la superficie total de agua dulce producida por el hombre fuera utilizada. Las investigaciones más recientes indican que cerca de 4,5 TW podrían ser globalmente instalados solo en centrales hidroeléctricas, suponiendo un 25% del ratio de cobertura. Sin embargo, los expertos de IEA PVPS solo prevén una capacidad acumulada de más de 60 GW de aquí a 2030.
Marcos políticos para impulsar la energía solar flotante en Europa
Actualmente no existen marcos políticos en Europa ni en todo el mundo que se adapten específicamente a las operaciones offshore. No obstante, hay varios mercados europeos, incluidos los Países Bajos, Malta, Italia y Grecia, que están desarrollando marcos de políticas emergentes para dar cabida a esta tecnología incipiente. El informe de SolarPower Europe realiza una serie de recomendaciones para los responsables políticos con el objetivo de impulsar la energía fotovoltaica flotante en el continente europeo.
En primer lugar, animan a considerar las prácticas aplicadas por otros Estados miembros de la UE (por ejemplo, los Países Bajos) y el papel que esos objetivos nacionales específicos para la instalación de energía fotovoltaica flotante en alta mar pueden tener para apoyar el desarrollo tecnológico y las mejoras del LCOE (coste nivelado de la energía).
En segundo lugar, señalan que se debe identificar barreras (por ejemplo, procesos complejos de permisos de planificación) y medidas para superar estas barreras (por ejemplo, procesos de permisos simplificados con evaluaciones de impacto ambiental exhaustivas, evaluaciones socioeconómicas y niveles de consulta pública), incluida la acción concertada, y la participación de las autoridades de planificación regionales y locales en la definición de estas medidas.
Además, subrayan la importancia de apoyar la innovación en tecnologías solares marinas mediante financiación adicional del sector público como, por ejemplo, los fondos NextGen EU, para programas y proyectos nacionales de I+D.
Según el documento, es una medida fundamental proporcionar un nivel adecuado de apoyo financiero a proyectos solares marinos, especialmente en sus primeras etapas de operación y cuando las condiciones del mercado puedan ser desafiantes (por ejemplo, costosas limitaciones, cadena de suministro inadecuada y/o infraestructuras portuarias).
Por último, es importante garantizar que la red de transmisión se desarrolle y refuerce de manera efectiva para permitir la conexión de proyectos solares marinos, especialmente aquellos ubicados fuera de islas u otras áreas remotas, señala el informe.
La energía solar flotante se concentra en Asia
El mercado de energía solar fotovoltaica flotante (FPV) a nivel mundial se está expandiendo rápidamente con una capacidad FPV acumulada global que alcanza los 5,7 GW. Uno de los continentes que más está impulsando su despliegue es Asia, dado que es una opción particularmente atractiva para muchos países de la región, según el informe de SolarPower Europe.
En Singapur, Sunseap, un proveedor de soluciones de energía limpia, ha desarrollado el primer proyecto FPV cercano a la costa a gran escala (5 MW) del mundo en el Estrecho de Johor. Dada la densa costa de Singapur y la presencia de industrias estratégicas, el proyecto enfrentó un entorno regulatorio complejo. Sunseap tardó alrededor de dos años y medio en obtener las autorizaciones necesarias, lo que implicó consultas con 13 agencias públicas, según apunta el documento.
También señala a Vietnam como otro de los países asiáticos que está haciendo avances significativos en FPV. La sociedad anónima Da Nhim-Ham Thuan Da Mi Hydropower Joint Stock Company (DHD) está desarrollando una central eléctrica FPV de 47,5 MW en el embalse de su actual central hidroeléctrica Da Mi de 175 MW. El Plan de Gestión Ambiental y Social (PGAS) del proyecto incluye medidas específicas para la gestión del ruido y las vibraciones durante la fabricación de flotadores y se centra en mantener la funcionalidad del hábitat acuático durante la construcción y la operación.
En Taiwán, el gobierno central se ha fijado el ambicioso objetivo de instalar 20 GW de energía solar para 2025, explica el documento. Para lograrlo, el gobierno está promoviendo activamente proyectos FPV a través de licitaciones de capacidad bajo el régimen de Tarifa de Alimentación (FiT). Algunos proyectos del FPV se están desarrollando en terrenos y masas de agua de propiedad privada, como antiguos estanques de pesca o los estanques de retención de agua de Taiwan Sugar Corporation.
Por último, en Camboya, Cleantech Solar ha desarrollado un proyecto FPV de 2,8 MW en el estanque de cemento CMIC. Este proyecto sirve como ejemplo de un sitio de propiedad privada donde el sistema FPV se utiliza para el autoconsumo, y el exceso de energía se exporta a la red.
Proyectos solares flotantes en Europa
Aunque en Europa el desarrollo de la energía solar fotovoltaica es menor en comparación con Asia, el informe de SolarPower Europe también analiza determinados casos de instalaciones fotovoltaicas flotantes de éxito en países europeos.
Por un lado, el proyecto fotovoltaico flotante Bomhofsplas, construido en un arenero cerca de Zwolle, Países Bajos, fue encargado en marzo de 2020 por Groenleven, la filial holandesa de BayWa re. El tamaño de la planta es similar al de más de 25 campos de fútbol y tiene una potencia instalada de 27,4 MWp. La instalación fotovoltaica flotante cubre el 25% de la superficie del lago y la producción de energía de la planta es suficiente para satisfacer las demandas energéticas de aproximadamente 7.800 hogares holandeses.
Por otro lado, la presa de Alqueva en Portugal, el lago artificial más grande de Europa, está en fase de desarrollo de una planta solar flotante. En la subasta, EDP Renovables se adjudicó la capacidad de conexión a red de 70 MVA en la subestación de 400 kV de Alqueva, así como los derechos de uso de una superficie de aproximadamente 100 ha en el plan hidráulico de Alqueva.
El proyecto también tendrá un componente eólico, cuyo tamaño aún se encuentra en la fase final de estudio. Se espera una capacidad instalada estimada de 154 MW, dividida entre solar flotante y eólica. Se estima que la puesta en marcha del proyecto se producirá en 2025, debido a la disponibilidad de la red.