ISIFLOATING: Plantas solares sobre el agua en Extremadura

Posted on 3 octubre, 2019

Texto:
Andrés Franco Jiménez
CEO Isigenere

Recientemente la compañía española ISIGENERE ha realizado para la Comunidad de Regantes de Mérida (Badajoz) una innovadora instalación de bombeo solar aislado de 500 kW utilizando energía proveniente de un sistema solar flotante.

El bombeo solar está emplazado en la balsa de regulación de la Estación Elevadora del Sector Arroyo- Calamonte de la Comunidad de Regantes de Mérida. La planta solar flotante abastece a dos bombas verticales de 250 KW cada una para impulsar el agua de riego hasta un depósito de 800 m³ en la Sierra de Serván, desde donde se organiza el riego de las 3.000 ha de la Comunidad de Regantes. El bombeo solar elevará, sin ningún otro apoyo energético, un total de 1,4 hm³ durante la campaña de riego a una altura de 105 m.c.a. teniendo una capacidad total de elevación de 2,25 Hm³/año.

El proyecto ha sido construido en colaboración con otras dos compañías españolas, Ciansolar y TXT Ingeniería-Eficae Soluciones. Para hacer realidad el proyecto, se han instalado 3.300 flotadores del sistema ISIFLOATING 4.0, especialmente diseñados para la creación de sistemas solares flotantes sobre todo tipo de cuerpos de agua.

Los sistemas solares flotantes (FPV) hacen uso de cuerpos de agua como balsas, presas hidroeléctricas, embalses, lagos e instalaciones de depuración de aguas, para crear una instalación de generación de energía fotovoltaica. Esta tecnología ha tenido en los últimos años una muy fuerte implantación en países de Asia, principalmente Japón con cerca de un centenar de instalaciones ya realizadas, China, Singapur o India.

Si bien este proyecto es el último realizado por ISIGENERE, su primera instalación data de 10 años atrás, y fue realizada en Agost (Alicante) en una balsa de una Comunidad de Regantes Virgen de la Paz, con una capacidad de 320 kWp para venta de energía a red. Desde entonces, la compañía ha ido instalando varias plantas solares flotantes tanto en España como en el exterior de forma exitosa.

-Ventajas. Los sistemas solares flotantes presentan una serie de ventajas tanto desde el punto de vista del modelo financiero como medioambiental que Extremadura podría verse beneficiada al ser la región española con mayor masa de agua embalsada en presas y embalses y con más horas de radiación solar. El primer beneficio está relacionado con la generación de energía no solo donde se produce energía solar renovable, sino que, gracias a la refrigeración que sufre el panel solar al estar cerca del agua, se aumenta la eficiencia energética alrededor del 10%.

A su vez, la energía solar flotante de ISIFLOATING protege el agua, reduciendo más del 80% las pérdidas por evaporación. Esto en muchas regiones áridas y semiáridas, como es el caso de gran parte del territorio en Extremadura, tiene una gran importancia para buscar soluciones encaminadas a mejorar la eficiencia hídrica y energética de los sistemas de producción en ámbitos diversos como el bombeo para agricultura, o el tratamiento y regeneración del ciclo del agua en aguas urbanas o industriales. Al mismo tiempo, al cubrir la superficie de agua se está evitando la proliferación de determinados tipos de algas y microorganismos lo que aumenta la calidad del agua y reduce los costes de mantenimiento de los sistemas hídricos.

Finalmente, las instalaciones solares flotantes utilizan balsas de riego, embalses y otros cuerpos de agua que pasan a convertirse en superficies de agua productivas con valor añadido propio preservando los usos actuales o futuros del suelo para otros fines como la agricultura, bosques, lúdicos, regeneración medioambiental, etc.

Hibridación
La solar flotante permite además usos combinados de hibridación con sistemas de producción de energía hidroeléctrica. De esta manera, es más fácil instalar sistemas solares flotantes encima de la superficie del embalse que están cercanas a redes de transporte de energía ya existentes reduciéndose el coste de evacuación de la energía. Por otro lado, el embalse se convierte en una gran batería de tal forma que durante el día, y en épocas de sequía, se genera energía con los paneles solares flotantes sin gastar el agua y en la noche, o en época de lluvia, se usa la hidroeléctrica.

ISIFLOATING es el resultado de un proceso de mejora continua  iniciado en 2008, que ha llevado a que los flotadores fabricados con polietileno virgen de alta densidad (PEAD) son altamente resistentes gracias a su óptima distribución de espesor de pared, al proceso de producción mediante inyección de alta calidad y a los aditivos incorporados que reducen los efectos de los rayos UV y previenen la oxidación, asegurando así una vida superior a 25 años.

En el sistema flotante de ISIFLOATING se pueden instalar paneles con un rango de potencia variado desde 250 a 400 Wp o incluso superior e igualmente, es muy versátil en términos de las dimensiones de panel a utilizar. Cada unidad flotante que alberga un panel solar es capaz de soportar 240 kg de peso, vientos de hasta 180 km por hora, olas de un metro y medio y temperaturas entre 20ºC y 60ºC. ISIFLOATING también se adapta a variaciones del nivel del agua, apoyándose sobre los taludes del cuerpo de agua cuando el nivel de agua desciende. Además, maximiza la generación de energía en la superficie disponible porque una instalación de 1 MW solo requiere alrededor de 0,73 hectáreas.

En Mérida
Al mismo tiempo, al tratarse de instalaciones modulares, pueden adaptarse a múltiples tamaños. De hecho, la planta de la Comunidad de Regantes de Mérida va a ser mucho más grande. De momento se ha inaugurado una primera fase de 500 kW, pero el objetivo es llegar a los 2.5 MW. Para el personal que trabaja en las labores de O&M también es importante saber que las instalaciones de ISIFLOATING son muy estables y seguras gracias a su alta flotabilidad y estabilidad de paso por las pasarelas de mantenimiento existentes.

La tecnología solar flotante está llamada a complementar las instalaciones solares en tierra. Si bien los costes de instalación de una planta solar flotante, dependiendo del cuerpo de agua donde se instale, pueden ser alrededor de un 10-15% mayores que los de tierra, los costes de operación son menores especialmente porque la limpieza de los paneles requiere menor frecuencia y se usa el agua acumulada. Las placas solares, inversores y cableado utilizado no requieren diseños específicos permitiendo beneficiarse de las reducciones de costes que se han venido sucediendo en los pasados años. Y la mayor ventaja, con respecto a tierra, es el coste de oportunidad del terreno puesto que no es necesario bloquearlo para instalar el parque solar en tierra por 25 años sino aprovechar el cuerpo de agua existente. En un periodo de 25 años las prioridades pueden ser variables y tal vez, sea necesario aprovechar el terreno para ampliar producción agrícola, expandir la fábrica o incluso vender la tierra para generar capital y acometer así otros proyectos de inversión.

La concepción, diseño, construcción y puesta en operación de una instalación solar flotante requiere combinar experiencia ingenieril en el binomio agua-energía. La instalación en el agua va más allá de concebir un mero sistema de flotación. Además, cuestiones de comportamiento hidrodinámico, consideraciones mecánicas y acciones a resistir por el sistema, tipos de anclajes, calidad de los materiales y durabilidad son algunas de las cuestiones principales que van a poner de manifiesto la madurez, fiabilidad, y garantía de los diferentes sistemas comerciales en el proceso de expansión de la energía solar flotante en el mundo.