Hace una década, la energía solar era una fuente de energía renovable marginal.En sólo 10 años, la energía solar se ha convertido en una opción superior.Ahora'Es hora de considerar el aumento de la energía fotovoltaica flotante.Piénsalo.Antes de 2013, las células fotovoltaicas flotantes no'Ni siquiera existe.
La primera patente para fotovoltaica flotante se presentó en 2008. En 2006, el especialista en fotovoltaica flotante Ciel et Terre, con sede en Lille, Francia, comenzó a impulsar la idea.
En 2007, se construyó una pequeña central eléctrica comercial de 175 KW en un estanque en Far Niente, un productor de vino de Napa Valle, para reducir los costos de energía y evitar la apropiación de tierras.Se pueden obtener mayores beneficios plantando vides en la tierra.
El primer sistema fotovoltaico flotante formal se construyó en la prefectura de Aichi, Japón, en 2007. Desde entonces, muchos países han visto el surgimiento de pequeñas plantas por debajo del nivel de megavatios, particularmente en Francia, Italia, Corea del Sur, España y Estados Unidos, que Se utilizan principalmente para investigación y demostración.Tenga en cuenta que incluso el“Normal"El costo de la energía solar no puede sostenerse durante este período y sólo puede lograrse con generosas tarifas de alimentación y subsidios directos.
Hasta ahora, está claro que Asia dominará la energía fotovoltaica flotante en el futuro próximo y en el futuro.
Elegimos la fotovoltaica flotante porque las noticias sobre este nuevo campo no han cesado desde el mes pasado.La primera es que NTPC ha puesto en marcha una central fotovoltaica flotante de 10MW en el NTPC.'s Embalse de la central térmica de Simhadari.La planta se convirtió fácilmente en India.'Es el más grande en el campo, pero no por mucho tiempo.Luego, Ciel Et Terre inauguró la central de 5,4 MW en Sagardighi, en Bengala Occidental, la primera de su tipo en una central térmica.
Eso'No es todo.Para cuando lea esta historia, es posible que NTPC haya inaugurado otra de la India.'Una de las plantas fotovoltaicas flotantes más grandes del mundo, la central fotovoltaica flotante de 100 MW prevista para la primera fase en Telangana.La construcción del proyecto estaba originalmente programada para comenzar en mayo, pero debido a la nueva enfermedad de la corona, ahora se iniciará en etapas, cada etapa de alrededor de 15 MW, y el proyecto completo de 100 MW se completará a fines de este año.
El proyecto de 4,23 mil millones de rupias indias eventualmente cubrirá cuerpos de agua o embalses que sirven a la planta de energía térmica de Ramagundam.El coste de la energía fotovoltaica flotante también está cayendo constantemente, con una oferta de RS3,29 kWh para un proyecto fotovoltaico flotante de 150 MW en Ridam Hand Reservoir en el estado de Uttar Pradesh, ganada por Shapoorji Palonji Rup y Renew Power.(nota: el proyecto se ha retrasado debido a problemas relacionados con el terreno).
No sólo eso, sino que en Singapur se ha puesto en funcionamiento una central eléctrica de 60 MW en todo el mundo.Es una de las centrales eléctricas flotantes más grandes del mundo y fue construida sobre un embalse por una filial de Sembcorp Industries en un área de 45 hectáreas (111 acres).En la cercana isla de Batam en Indonesia, SUNSEAP, con sede en Singapur, también ha anunciado planes para invertir más de 2.000 millones de dólares en otra planta de almacenamiento Solar + de 2,3 GW.
En un informe de marzo, la firma de inteligencia de mercado Transparency Market Research (T) predijo un fuerte crecimiento en 2027, con una tasa de crecimiento anual compuesta del 43%.Talo también espera que la innovación y el progreso tecnológico garanticen que el impulso de crecimiento de la energía fotovoltaica flotante no se desacelere.Una mayor adopción de módulos fotovoltaicos flotantes en países en desarrollo como India y China impulsará aún más el crecimiento.Casi 40 de los más de 63 países que han anunciado proyectos fotovoltaicos flotantes ya tienen uno en funcionamiento o cerca de hacerlo.
Hoy en día, la capacidad instalada real de energía fotovoltaica flotante se acerca a los 3 GW, mientras que la capacidad instalada total de energía solar se acerca a los 775 GW.A medida que el costo de la energía solar continúa cayendo con una escala cada vez mayor y una mayor comprensión de la tecnología, la energía fotovoltaica flotante ya no es una opción para el futuro y la era de la energía solar fotovoltaica ha llegado.
¿Por qué fotovoltaica flotante?
Las ventajas básicas de la energía fotovoltaica flotante son bien conocidas.Se pueden observar avances en áreas de alta densidad de población, particularmente donde la competencia por la tierra disponible es intensa.La India Oriental es un ejemplo de ello.Vincular la energía fotovoltaica flotante a grandes embalses construidos para energía hidroeléctrica puede acercar la energía fotovoltaica flotante a la infraestructura de transmisión de energía existente o a centros de demanda como plantas de tratamiento de agua, otra ventaja que impulsa el desarrollo de la energía fotovoltaica flotante.
Debido al efecto de enfriamiento del agua y la reducción de polvo, los proyectos fotovoltaicos flotantes tienen ventajas obvias a la hora de aumentar la producción de energía.Considerando una esperanza de vida de 25 años, estas ventajas ayudan a cerrar la brecha con el costo inicial de la energía solar en tierra, que normalmente representa entre el 10 y el 15 por ciento del costo.
En pocas palabras, la energía fotovoltaica flotante compensa la energía solar's necesidades energéticas insatisfechas.En algunos lugares, para instalar energía solar terrestre, es necesario obtener una gran cantidad de terreno, esto es un problema.La generación de energía puede hacerse más eficiente combinándola con recursos existentes, como centrales térmicas o hidroeléctricas.
En el caso de las centrales hidroeléctricas, el embalse puede reducir la potencia hidroeléctrica durante las horas pico del día, cuando entra en juego la energía solar.El primero de este tipo se construyó en Portugal en 2017 y fue instalado por EDP.Dado que el crecimiento de la producción es predecible, la respuesta hasta ahora ha sido positiva.También significa una mayor estabilidad y confiabilidad de la red en términos de escala.
El Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) estima que hay cerca de 380.000 embalses de agua dulce en todo el mundo con el potencial de combinar instalaciones fotovoltaicas flotantes e hidroeléctricas existentes.Por supuesto, un análisis exhaustivo puede revelar algunos embalses que no son adecuados debido a una variedad de problemas, como bajos niveles de agua e incluso embalses que no almacenan agua durante la estación seca.Pero no hay duda de que encontrar la zona para el proyecto de construcción no supone ningún problema.La capacidad potencial de generación de energía es de casi 7 TW, lo que no debe subestimarse.
El desafío de la fotovoltaica flotante
De todos los desafíos de la energía fotovoltaica flotante, el mayor probablemente sea quién la apoyará, ya sea's costo, tecnología o financiación.Las centrales solares terrestres reciben muchos subsidios, tarifas de alimentación y más.pero lo mismo“Puesta en marcha"No se pueden lograr beneficios con la flotación fotovoltaica excepto confiando en el sector privado para operar.La buena noticia es que la tecnología se está poniendo al día rápidamente y cuestiones clave como las diferencias de costos ya están avanzando en una dirección manejable.
Problema de calidad
En lo que respecta a su naturaleza, la energía fotovoltaica flotante requiere más atención en el diseño y la construcción.Como afirma Ushadevi, la principal diferencia es que en otros países desarrollados la elección se basa puramente en las credenciales técnicas, la financiabilidad y la reputación.En India, el precio es el factor principal.Los desarrolladores indios y las empresas EPC deberían ser muy cautelosos a la hora de elegir la tecnología.Para reducir el riesgo, los desarrolladores deben centrarse en encontrar materias primas de alta calidad, estabilizadores UV de primera clase, máquinas de alta calidad para producir flotadores de alta calidad, inspecciones de control de calidad, procesos, pruebas y validación de diseño y obtener soluciones confiables."
El costo del sistema fotovoltaico flotante ha aumentado entre un 10% y un 15%, principalmente debido a las estructuras flotantes, los sistemas de anclaje y amarre necesarios para el sistema flotante.Los costos de desarrollo ya están cayendo.Los sistemas flotantes presentan desafíos específicos relacionados con el anclaje y el amarre, con posibles cambios en los niveles de agua, tipos de lecho de embalses, profundidad y condiciones climáticas extremas, como fuertes vientos y olas, que aumentan los costos de ingeniería y construcción.
La proximidad al agua también significa prestar más atención a la gestión de los cables y a las pruebas de aislamiento que en tierra, especialmente cuando el cable entra en contacto con el agua.Otro factor es la constante presión mecánica y de fricción sobre las partes móviles de la planta fotovoltaica flotante.Un sistema mal diseñado y mantenido puede fallar catastróficamente.Los dispositivos de flotación también corren el riesgo de fallar y corroerse debido a la humedad, especialmente en ambientes costeros más agresivos.Los módulos fotovoltaicos capaces de funcionar en entornos hostiles durante 25 años deben seleccionarse utilizando estándares de calidad adecuados.La función del fondeo es repartir la carga del viento y las olas, minimizar el movimiento de la isla solar y evitar el riesgo de golpear la orilla o ser arrastrado por una tormenta.Se requieren estudios técnicos exhaustivos para evaluar el diseño apropiado de isla y anclaje, la viabilidad técnica general y la viabilidad comercial del proyecto.
Predicción a largo plazo
NREL estima que hay 379068 embalses hidroeléctricos de agua dulce en todo el mundo que podrían albergar plantas fotovoltaicas flotantes junto con las existentes.Algunos embalses pueden estar secos durante parte del año o no ser aptos para la energía fotovoltaica flotante, por lo que se necesitan más datos de selección del sitio antes de que se pueda implementar el proyecto.El mayor beneficio de la energía fotovoltaica flotante es que no ocupa espacio terrestre valioso, lo que es cada vez más importante para la India.Hemos visto proyectos afectados por conflictos territoriales entre plantas de energía solar y cuestiones relacionadas con las tierras de pastoreo y el hábitat de la avutarda en la India.Cuando se trata de la construcción de unidades fotovoltaicas flotantes en embalses de proyectos hidroeléctricos, el aumento de capacidad puede ayudar a evitar algunos de los problemas de los proyectos hidroeléctricos planificados.Un ejemplo es el proyecto Tapovan en el distrito Chamoli del NTPC en Uttarakhand, que recientemente sufrió grandes daños como resultado de inundaciones repentinas.El proyecto lleva más de 10 años de retraso, cuesta más de cinco veces la estimación original y el proyecto fluvial planificado podría generar electricidad fácilmente a través de la empresa.'Hay muchos proyectos fotovoltaicos flotantes en el embalse de transporte.
Ushadevi de Ciel Et Terre afirma:'Debido a la escasez de tierra, las cuestiones y disputas legales de la expropiación de tierras y el retraso infinito de la expropiación, la energía fotovoltaica flotante es la solución perfecta.Dada la escasez de agua, la evaporación del agua, el problema de la tierra y el lado positivo de tener mucha agua disponible, estamos bastante seguros de que la India'Por fin ha llegado la demanda de energía fotovoltaica flotante.Creemos que las soluciones flotantes serán una de las principales fuerzas impulsoras de la industria fotovoltaica y nuestro objetivo es desarrollar soluciones tecnológicas Hydrelio de 1 GW en India en los próximos 2 o 3 años."
Para ilustrar su punto, cita el ejemplo de Bengala Occidental.“En el pasado, analizamos muchos proyectos en Bengala Occidental y pensamos que Bengala Occidental tiene un gran potencial para desarrollar proyectos fotovoltaicos.Hay muchos tipos de cuerpos de agua en Bengala Occidental, incluidas presas, estanques de riego o tratamiento de agua.Son ideales para proyectos flotantes.Lo mismo ocurre en Kerala, donde hay mucha agua."
Hasta ahora, todos los proyectos se han construido en agua dulce o en estanques cautivos, pero eso no'No lo digo en serio'Es imposible en el océano.Ciel Terre Taiwán lanzó recientemente 88MWP's Proyecto Changbin, el mayor proyecto de este tipo con agua de mar.Esto requiere que la empresa se asocie con Principia.Principia es una empresa offshore líder que desarrolla e implementa soluciones rentables y diseños integrados de viento y olas.
Cabe señalar que incluso los participantes más activos han pedido desde hace tiempo que estas plantas no se construyan en lagos naturales y otras masas de agua.Las empresas dicen que no deben correr riesgos sin una experiencia a largo plazo en energía fotovoltaica flotante, lo que podría tener un impacto en el proyecto.Al mismo tiempo, debemos evitar conflictos con los pescadores.'s sustento.Cubrir los estanques naturales con restos flotantes significa que hay menos luz solar disponible para que crezcan las algas, lo que reduce la proliferación de algas.Se espera que la evaporación disminuya ya que una gran parte de la masa de agua quedará cubierta u oscurecida por plantas fotovoltaicas flotantes.Se espera que la luz y el calor disminuyan, y el embalse'La vida acuática necesita un nuevo equilibrio.Preferimos utilizar agua artificial porque tiene menos impacto en la vida acuática.
Conclusión
Si se tienen en cuenta los años de construcción de centrales eléctricas a gran escala con esta tecnología, la fotovoltaica flotante ha avanzado mucho en muy poco tiempo.Eso significa que debemos ser cautelosos antes de hacer grandes suposiciones y predicciones, pero parece una solución que podría llenar un vacío importante en la generación de energía solar.También ahorraría tierra e incluso permitiría que el embalse proporcionara más ingresos.Si bien muchos proyectos hidroeléctricos cuestan más de 3,5 rupias por kWh, o incluso más de 6 rupias por kWh, existen buenas razones para argumentar en contra de la energía fotovoltaica flotante debido a su costo.
Concéntrese en aprender de los éxitos iniciales de la energía fotovoltaica flotante, que puede ser menos dañina para el medio ambiente que la energía hidroeléctrica, que, francamente, ha tenido un desempeño inferior en la India en los últimos años.Rooftop Solar, aunque está muy subvencionado, no funciona bien.Al igual que la energía solar convencional, los gobiernos deben asegurarse de que la energía fotovoltaica flotante no'No sigas el camino de la energía solar en los tejados.Para garantizar un progreso real en el proyecto, es necesario abordar urgentemente la falta de evaluaciones de profundidad de las masas de agua, datos batimétricos topográficos y otros problemas técnicos y ambientales.Un ejemplo es el destino del proyecto de la gran presa de Rihand, que tuvo problemas debido al conocimiento limitado del terreno y la falta de información.
La energía fotovoltaica flotante también brinda una oportunidad real para instalar algunos proyectos solares realmente importantes en todos los estados de la India, particularmente en el este de la India.
2021-08-06
