Energía fotovoltaica flotante: Amortización del sobrecoste

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Energía fotovoltaica flotante: Amortización del sobrecoste

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La energía solar se ha consolidado como una de las principales fuentes de energía renovable a nivel mundial. En la actualidad, en España se han asignado más de 35.351 hectáreas para la energía fotovoltaica y se ha producido un aumento de 819 MW en capacidad de producción.

Si hablamos concretamente de la energía solar flotante, se ha observado un notable crecimiento en su madurez comercial. Aunque no hay registros oficiales actualizados sobre la potencia instalada en estos sistemas, en 2018 rondaba los 1,5 MW, pero ha experimentado un crecimiento significativo desde entonces. Existen 105 embalses de titularidad estatal en los que se podrían instalar sistemas fotovoltaicos flotantes.

A nivel global, las instalaciones fotovoltaicas flotantes han aumentado desde los 3 MWp que generaban en 2013 hasta los 2.087 MWp en 2021. Además, según las proyecciones del Banco Mundial, esta capacidad podría duplicarse, teniendo en cuenta que en todo el mundo existen más de 400.000 kilómetros cuadrados de depósitos de agua artificiales, como pantanos o balsas, que hasta hace poco no se consideraban para la instalación de sistemas fotovoltaicos.

El aprovechamiento de estas superficies no solo amplía las oportunidades de instalación, sino que también ofrece ahorros significativos en comparación con la energía solar tradicional.

Un estudio publicado en Nature Sustainability resalta que la construcción de estos sistemas resulta beneficiosa en términos de conservación del suelo, mejora de la eficiencia energética, reducción de la pérdida de agua y mejora de su calidad.

En Sivortex, hemos estado trabajando en la instalación de este tipo de sistemas flotantes desde 2010 y somos los distribuidores de la compañía Ciel&Terre en España. Ciel&Terre es una empresa con presencia global y amplia experiencia en el diseño de proyectos, lo que le ha permitido dominar la instalación de estos sistemas en numerosos países con diferentes condiciones climáticas adversas.

La empresa Aigües Segarra-Garrigues ya confía en nuestra compañía. Recientemente, hemos trabajado en la creación de cinco proyectos, de los cuales dos ubicados en los términos de Alfes y Alcanó comenzarán a construirse en el mes de noviembre.

A continuación, se cuantificarán los posibles ahorros en base una balsa tipo con una superficie aproximada de 30.000 my una instalación fotovoltaica flotante de 12.650 m2

Incremento en el coste de instalación

Para estimar la amortización del sobrecoste, es importante tener en cuenta el aumento en el costo de la instalación por la necesidad de la estructura flotante. Esta adición generalmente oscila en un rango de 0,07 a 0,10 €/Wp. Si consideramos un precio promedio de 0,08 €/Wp y conocemos la potencia total que es de 2,1 MWp, podemos calcular el incremento en costos, que sería de 168.000 € un 13% más

La reserva para la amortización del sobrecoste proviene de:

  • La optimización del espacio

Una de las ventajas más notables es que estos sistemas no requieren ocupar superficie adicional, lo que reduce el costo de expropiación y minimiza su impacto en el entorno. Además, es importante destacar que suele haber superficie disponible cerca de las estaciones de bombeo, especialmente considerando que en España la mayoría de las aplicaciones de los sistemas flotantes son para la generación de energía solar destinada al bombeo de agua en depósitos para riego.La reducción estimada, basada en la superficie que se habría utilizado si se hubiera optado por una instalación fotovoltaica terrestre en lugar de flotante, sería de 12.650 mx 2,0 €/m² = 25.300 €.

  • El ahorro de agua

Los paneles solares evitan la evaporación del agua. Durante el verano, se estima que la tasa de evaporación del agua es de aproximadamente 25 mm por semana. Anualmente, la evapotranspiración en la zona de Lleida se encuentra en 1.080 mm por año, de los cuales alrededor de 700 mm por año pueden atribuirse a la evaporación. Esto equivale a 700L/m2 x 12.650 m2 x 1m3/103L = 8.855 m³

Esta perdida de agua se debe de contabilizar teniendo en cuenta el precio variable del coste del agua que, en este caso, es de 0,1848 €/m3 (en 2023) = 1.636,4 €/año

  • El incremento de la producción de energía

Los paneles se encuentran cerca del agua, lo que reduce la temperatura gracias a su efecto refrigerante, mejorando la producción de energía hasta en un 15%.

Si tenemos en cuenta un precio medio de la energía de 0,13 €/kWh y tenemos en cuenta que la producción anual es de 2.975.077 kWh/año podríamos obtener un incremento anual estimado de: 58.014 €/año

  • La reducción de costes de explotación

Con de un volumen de 308.312 m³ para la balsa tipo, considerando una superficie de 47.000 m², lo que corresponde a una altura media de 6,55 m.

El costo estimado de una balsa de riego se sitúa en el rango de 5-7 € por metro cúbico, de los cuales 2 € por metro cúbico se destinan a la lámina y el geotextil. Si consideramos que el 25% de la balsa está cubierto por lámina flotante de FV, estaríamos hablando de un costo de instalación de 154.156 €. Se estima que, si la lámina de la balsa tiene una duración de 15 años y está protegida con FV, su vida útil se extendería a 20 años. Esto implica una reducción anual de 2.569 € para la superficie total de esta instalación.

Este sistema no solo contribuye a la preservación de la calidad del agua al limitar la proliferación de algas, sino que también protege la lámina de agua al evitar que la radiación solar la alcance.

La siguiente tabla resume los costos del sobrecoste de la instalación fotovoltaica flotante, así como la reducción anual y el aumento en la producción de energía para la balsa tipo.

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Como se puede observar en las figuras, este proyecto presenta un período de recuperación (Payback) del sobrecoste de la instalación flotante de 3 años tanto si se tiene en cuenta la reducción total de costes, como si se considera solamente el incremento de la producción.

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