stringtranslate.com

solar flotante

Fotovoltaica flotante sobre un estanque de riego

La energía solar flotante o fotovoltaica flotante (FPV), a veces denominada flotatovoltaica , son paneles solares montados sobre una estructura que flota sobre una masa de agua, normalmente un embalse o un lago, como depósitos de agua potable, lagos de cantera, canales de riego o estanques de remediación y relaves. . Existe un número creciente de sistemas de este tipo en China , Francia , Indonesia , India , Japón , Corea del Sur , el Reino Unido , Singapur , Tailandia y Estados Unidos . [1] [2] [3] [4] [5] La energía solar flotante es un tipo de energía " solar marina " que también incluye cimientos de fondo fijo. [6] [7]

Los sistemas pueden tener ventajas sobre la energía fotovoltaica (PV) en tierra. Las superficies de agua pueden ser menos costosas que el costo del terreno, y existen menos reglas y regulaciones para las estructuras construidas en cuerpos de agua que no se utilizan para recreación. El análisis del ciclo de vida indica que los FPV basados ​​en espuma [8] tienen algunos de los tiempos de recuperación de energía más bajos (1,3 años) y la relación más baja entre emisiones de gases de efecto invernadero y energía (11 kg CO 2 eq/MWh) en las tecnologías solares fotovoltaicas de silicio cristalino reportadas. [9]

Los paneles flotantes pueden lograr mayores eficiencias que los paneles fotovoltaicos en tierra porque el agua enfría los paneles. Los paneles pueden tener un revestimiento especial para evitar la oxidación o la corrosión. [10]

El mercado de esta tecnología de energía renovable ha crecido rápidamente desde 2016. Las primeras 20 plantas con capacidades de unas pocas docenas de kWp se construyeron entre 2007 y 2013. [11] La potencia instalada creció de 3 GW en 2020 a 13 GW en 2022, [ 12] superando una predicción de 10 GW para 2025. [13] El Banco Mundial estimó que hay 6.600 grandes masas de agua aptas para energía solar flotante, con una capacidad técnica de más de 4.000 GW si el 10% de sus superficies estuvieran cubiertas con paneles solares. [12]

Los costes de un sistema flotante son entre un 10 y un 20 % más elevados que los de los sistemas montados en el suelo. [14] [15] Según un investigador del Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL), este aumento se debe principalmente a la necesidad de sistemas de anclaje para asegurar los paneles al agua, lo que contribuye a encarecer las instalaciones solares flotantes alrededor de un 25%. que los de tierra. [dieciséis]

Historia

La producción de energía a partir de fuentes solares fotovoltaicas flotantes aumentó drásticamente en la segunda mitad de la década de 2010 y se prevé que crezca exponencialmente a principios de la década de 2020. [17]

Los ciudadanos estadounidenses, daneses, franceses, italianos y japoneses fueron los primeros en registrar patentes para energía solar flotante. En Italia, la primera patente registrada sobre módulos fotovoltaicos sobre agua se remonta a febrero de 2008. [18]

La primera instalación solar flotante fue en Aichi, Japón, en 2007, construida por el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Industrial Avanzada . [11] [19]

En mayo de 2008, la bodega Far Niente en Oakville, California, instaló 994 módulos solares fotovoltaicos con una capacidad total de 175 kW en 130 pontones y los hizo flotar en el estanque de riego de la bodega. [11] [20] Durante los siguientes siete años se construyeron varias granjas fotovoltaicas flotantes a pequeña escala. La primera planta a escala de megavatios se puso en funcionamiento en julio de 2013 en Okegawa , Japón .

En 2016, Kyocera desarrolló lo que entonces era el parque más grande del mundo, una granja de 13,4 MW en el embalse sobre la presa de Yamakura en la prefectura de Chiba [21] utilizando 50.000 paneles solares. [22] [23] La planta de Huainan , inaugurada en mayo de 2017 en China, ocupa más de800.000  m 2 en un antiguo lago de cantera, capaz de producir hasta40 megavatios . [24]

También se están construyendo granjas flotantes resistentes al agua salada para uso en el océano. [25]

Los paneles solares flotantes están ganando popularidad, en particular en países donde las legislaciones sobre ocupación de tierras y impacto ambiental están obstaculizando el aumento de las capacidades de generación de energía renovable.

La capacidad instalada mundial superó 1 GW en 2018 y alcanzó los 13 GW en 2022, principalmente en Asia. [12] Un desarrollador de proyectos, Baywa re, informó de otros 28 GW de proyectos planificados. [12]

Ventajas

Hay varias razones para este desarrollo:

Desventajas

La energía solar flotante presenta varios desafíos para los diseñadores: [44] [45] [46] [47]

Las mayores instalaciones solares flotantes

Solar submarino

Además del FPV convencional, también hay una serie de estudios que han analizado los sistemas FPV submarinos llamados PV sumergidos. [75] Debido a las pérdidas causadas por el flujo solar que es absorbido por el agua, los sistemas fotovoltaicos submarinos tienden a recomendarse para aplicaciones de baja potencia como la detección. [76] Los límites de eficiencia para las células solares de silicio cristalino convencionales indican que los materiales fotovoltaicos con mayor banda prohibida serían más apropiados para la energía fotovoltaica sumergida. [77] Aunque la intensidad de la luz bajo el agua disminuye con el aumento de la profundidad, la tasa de disminución en la producción de energía tanto para las células solares sensibilizadas por colorante (DSSC) como para las células solares de película delgada basadas en silicio amorfo superan a las fotovoltaicas de silicio monocristalino y policristalino tradicionales convencionales. en más del 20-25%. [78] Las aplicaciones incluyen: [76]

Ver también

Referencias

  1. ^ "Kyocera y sus socios anuncian la construcción de la planta solar fotovoltaica flotante más grande del mundo en la prefectura de Hyogo, Japón". SolarServer.com. 4 de septiembre de 2014. Archivado desde el original el 24 de septiembre de 2015 . Consultado el 11 de junio de 2016 .
  2. ^ "¿Se está quedando sin terrenos preciosos? Los sistemas solares fotovoltaicos flotantes pueden ser una solución". EnergyWorld.com. 7 de noviembre de 2013. Archivado desde el original el 26 de diciembre de 2014 . Consultado el 11 de junio de 2016 .
  3. ^ "Vikram Solar pone en marcha la primera planta fotovoltaica flotante de la India". SolarServer.com. 13 de enero de 2015. Archivado desde el original el 2 de marzo de 2015.
  4. ^ "Planta de energía solar flotante de girasol en Corea". Técnica Limpia. 21 de diciembre de 2014. Archivado desde el original el 15 de mayo de 2016 . Consultado el 11 de junio de 2016 .
  5. ^ "A falta de tierra, Singapur opta por sistemas de energía solar flotantes". Técnica Limpia. 5 de mayo de 2014. Archivado desde el original el 14 de marzo de 2016 . Consultado el 11 de junio de 2016 .
  6. ^ "China restringe los proyectos de energía solar fotovoltaica marina a áreas marítimas específicas". Tecnología fotovoltaica . ISSN  0362-4331.
  7. ^ "Descubra la energía solar marina", RWE , ISSN  0362-4331 , consultado el 8 de mayo de 2024
  8. ^ ab Mayville, Pierce; Patil, Neha Vijay; Pearce, Joshua M. (1 de diciembre de 2020). "Fabricación distribuida de módulos fotovoltaicos flotantes flexibles posventa". Tecnologías y evaluaciones de energía sostenible . 42 : 100830. doi : 10.1016/j.seta.2020.100830. ISSN  2213-1388. S2CID  225132653.
  9. ^ Hayibo, Koami Soulemane; Mayville, Pierce; Pearce, Joshua M. (1 de marzo de 2022). "¿La energía solar más ecológica? Evaluación del ciclo de vida de la energía flotante flexible a base de espuma". Energía y combustibles sostenibles . 6 (5): 1398-1413. doi :10.1039/D1SE01823J. ISSN  2398-4902. S2CID  246498822.
  10. ^ Goode, Erica (20 de mayo de 2016). "Nuevas plantas solares generan energía verde flotante". Los New York Times . ISSN  0362-4331 . Consultado el 25 de enero de 2023 .
  11. ^ abc Trapani, Kim; Redón Santafé, Miguel (2015). “Una revisión de las instalaciones fotovoltaicas flotantes: 2007-2013”. Avances en Fotovoltaica: Investigación y Aplicaciones . 23 (4): 524–532. doi :10.1002/pip.2466. hdl : 10251/80704 . S2CID  98460653.
  12. ^ abcde "Los paneles solares flotantes convierten antiguos sitios industriales en minas de oro de energía verde". Bloomberg.com . 2023-08-03 . Consultado el 3 de agosto de 2023 .
  13. ^ Hopson (58da34776a4bb), Christopher (15 de octubre de 2020). "La energía solar flotante se globalizará con 10 GW más para 2025: Fitch | Recarga". Recargar | Últimas noticias sobre energías renovables . Consultado el 18 de octubre de 2021 .{{cite web}}: Mantenimiento CS1: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
  14. ^ Martín, José Rojo (27 de octubre de 2019). "BayWa re se suma al impulso solar flotante europeo con la doble finalización del proyecto". Tecnología fotovoltaica . Archivado desde el original el 11 de noviembre de 2019 . Consultado el 11 de noviembre de 2019 .
  15. ^ abc "Popular desde hace mucho tiempo en Asia, la energía solar flotante se populariza en EE. UU.". NOTICIAS AP . 2023-05-10 . Consultado el 11 de mayo de 2023 .
  16. ^ "Cómo se utilizan los paneles solares flotantes para alimentar redes eléctricas". Bloomberg.com . 2023-03-07 . Consultado el 21 de abril de 2024 .
  17. ^ Cazzaniga, Raniero; Rosa-Clot, Marco (1 de mayo de 2021). "El auge de la fotovoltaica flotante". Energía solar . 219 : 3–10. Código Bib : 2021SoEn..219....3C. doi :10.1016/j.solener.2020.09.057. S2CID  225126249.
  18. ^ M. Rosa-Clot y P. Rosa-Clot (2008). "Soporte y método para incrementar la eficiencia de células solares por inmersión". Patente italiana PI2008A000088 .
  19. ^ "Dentro del proyecto de energía solar flotante basado en una presa más grande del mundo - Revista Future Power Technology | Número 131 | Febrero de 2021". power.nridigital.com . 22 de febrero de 2021 . Consultado el 14 de marzo de 2023 .
  20. ^ "La bodega se vuelve solar con energía flotante". Puerta SF. 29 de mayo de 2008. Archivado desde el original el 7 de mayo de 2013 . Consultado el 31 de mayo de 2013 .
  21. ^ "Presa de Yamakura en la prefectura de Chiba". La Fundación de la Represa de Japón. Archivado desde el original el 2 de febrero de 2015 . Consultado el 1 de febrero de 2015 .
  22. ^ Kyocera y Century Tokyo Leasing para desarrollar una planta de energía solar flotante de 13,4 MW en un embalse en la prefectura de Chiba, Japón Archivado el 25 de junio de 2016 en Wayback Machine , Kyocera, 22 de diciembre de 2014
  23. ^ Nuevas plantas solares generan energía verde flotante Archivado el 28 de diciembre de 2016 en Wayback Machine NYT el 20 de mayo de 2016
  24. ^ "La planta de energía solar flotante más grande del mundo ha entrado en funcionamiento en China". mashable.france24.com . 26 de mayo de 2017 . Consultado el 10 de junio de 2017 .
  25. ^ Los paneles solares que flotan sobre el agua podrían alimentar los hogares de Japón Archivado el 11 de junio de 2016 en Wayback Machine , National Geographic , Bryan Lufkin, 16 de enero de 2015
  26. ^ R. Cazzaniga, M. Rosa-Clot, P. Rosa-Clot y GM Tina (2018). "Potencial Fotovoltaico Flotante Geográfico y Técnico". Ciencia de la Energía Térmica .{{cite journal}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  27. ^ "Fotovoltaica flotante; una evaluación de la calidad del agua y la reducción de la evaporación en regiones semiáridas".
  28. ^ "¿Funcionan mejor los paneles solares flotantes?".
  29. ^ Taboada, YO; Cáceres, L.; Graber, TA; Galleguillos, RR.HH.; Cabeza, LF; Rojas, R. (2017). "Sistema solar de calentamiento de agua y cubierta flotante fotovoltaica para reducir la evaporación: resultados experimentales y modelización". Energía renovable . 105 : 601–615. doi :10.1016/j.renene.2016.12.094. hdl : 10459.1/59048 . ISSN  0960-1481.
  30. ^ Hassan, MM y Peyrson WL (2016). "Mitigación de la evaporación mediante dispositivos modulares flotantes". Ciencias de la Tierra y el Medio Ambiente . 35 .
  31. ^ Hayibo, Koami Soulemane; Pearce, Joshua M. (1 de abril de 2022). "Flotovoltaica a base de espuma: una posible solución a la desaparición de los lagos naturales terminales". Energía renovable . 188 : 859–872. doi :10.1016/j.renene.2022.02.085. ISSN  0960-1481. S2CID  247115738.
  32. ^ abc Hayibo, Koami Soulemane; Mayville, Pierce; Kailey, Ravneet Kaur; Pearce, Joshua M. (enero de 2020). "Potencial de conservación de agua de los sistemas flotantes fotovoltaicos montados en superficie flexibles a base de espuma autofinanciados". Energías . 13 (23): 6285. doi : 10.3390/en13236285 . ISSN  1996-1073.
  33. ^ Choi, Y.-K. y N.-H. Lee (2013). "Investigación empírica sobre la eficiencia de los sistemas fotovoltaicos flotantes en comparación con los sistemas fotovoltaicos terrestres". Actas de la conferencia de CES-CUBE .
  34. ^ "Solar flotante en energía hidroeléctrica de bombeo, parte 1: la gestión de la evaporación es una ventaja". CleanTechnica . 27 de diciembre de 2019.
  35. ^ "Solar flotante sobre energía hidroeléctrica de bombeo, parte 2: mejor eficiencia, pero ingeniería más desafiante". CleanTechnica . 27 de diciembre de 2019.
  36. ^ Choi, YK (2014). "Un estudio sobre análisis de generación de energía en sistemas fotovoltaicos flotantes considerando el impacto ambiental". En t. J. Softw. Ing. Aplica . 8 : 75–84.
  37. ^ R. Cazzaniga, M. Cicu, M. Rosa-Clot, P. Rosa-Clot, GM Tina y C. Ventura (2018). "Plantas fotovoltaicas flotantes: análisis de rendimiento y soluciones de diseño". Reseñas de Renovables y Sostenibles . 81 : 1730-1741. doi :10.1016/j.rser.2017.05.269.{{cite journal}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  38. ^ Pouran, Hamid M.; Padilha Campos Lopes, Mariana; Nogueira, Tainan; Alves Castelo Branco, David; Sheng, Yong (18 de noviembre de 2022). "Impactos ambientales y técnicos de las plantas fotovoltaicas flotantes como tecnología emergente de energía limpia". iCiencia . 25 (11): 105253. Código bibliográfico : 2022iSci...25j5253P. doi : 10.1016/j.isci.2022.105253 . ISSN  2589-0042. PMC 9587316 . PMID  36281449. 
  39. ^ Trapani, K. y Millar, B. (2016). "Matrices fotovoltaicas flotantes para alimentar la industria minera: un estudio de caso para el lago McFaulds (anillo de fuego)". Energía sostenible . 35 (3): 898–905. Código Bib : 2016EPSE...35..898T. doi :10.1002/ep.12275.{{cite journal}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  40. ^ Canción, Jinyoung; Choi, Yosoon (10 de febrero de 2016). "Análisis del potencial de uso de sistemas fotovoltaicos flotantes en lagos de minas: estudio de caso en la mina de piedra caliza a cielo abierto Ssangyong en Corea". Energías . 9 (2): 102. doi : 10.3390/en9020102 .
  41. ^ Grupo del Banco Mundial , ESMAP y SERIS. 2018. Donde el sol se encuentra con el agua: Informe del mercado solar flotante - Resumen ejecutivo. Washington, DC: Banco Mundial .
  42. ^ Rauf, Huzaifa; Gaviota, Muhammad Shuzub; Arshad, Naveed (1 de febrero de 2019). "Integración de la energía solar fotovoltaica flotante con una central hidroeléctrica: análisis del embalse de Ghazi Barotha en Pakistán". Procedimiento energético . Soluciones innovadoras para las transiciones energéticas. 158 : 816–821. Código Bib : 2019EnPro.158..816R. doi : 10.1016/j.egypro.2019.01.214 . ISSN  1876-6102. S2CID  115606663.
  43. ^ Cazzaniga, Raniero; Rosa-Clot, Marco; Rosa-Clot, Paolo (15 de junio de 2019). "Integración de fotovoltaica flotante con centrales hidroeléctricas". Heliyón . 5 (6): e01918. Código bibliográfico : 2019Heliy...501918C. doi : 10.1016/j.heliyon.2019.e01918 . PMC 6595280 . PMID  31294100. 
  44. ^ Sistemas solares flotantes (PV): por qué están despegando. Por Dricus De Rooij, 5 de agosto de 2015
  45. ^ Donde el sol se encuentra con el agua, INFORME DEL MERCADO SOLAR FLOTANTE. Banco Mundial, 2019.
  46. ^ [1] La energía solar flotante es más que paneles en una plataforma: es el simbionte de la hidroeléctrica | Ars Técnica
  47. ^ [2].Yahoo News, 13 de abril de 2024
  48. ^ "Tormenta daña la planta solar flotante más grande del mundo en Madhya Pradesh". Los tiempos de la India . 15 de abril de 2024.
  49. ^ "Los 50 principales proyectos solares flotantes operativos". Plaza Solar . Consultado el 7 de junio de 2023 .
  50. ^ Tenga en cuenta que la potencia nominal puede ser CA o CC , según la planta. Consulte el enigma de AC-DC: las últimas locuras en las clasificaciones de plantas de energía fotovoltaica se centran en la inconsistencia de los informes (actualización) Archivado el 19 de enero de 2011 en Wayback Machine.
  51. ^ Garanovic, Amir (20 de diciembre de 2021). "China conecta un proyecto combinado de acuicultura y energía solar flotante de 550 MW a la red eléctrica". Energía Marina . Consultado el 16 de agosto de 2023 .
  52. ^ "Changbing, TAIWÁN". Ciel y Tierra . Consultado el 11 de mayo de 2023 .
  53. ^ "Hexa, Ciel & Terre completan la extensión de Taiwán". 20 de febrero de 2024.
  54. ^ Lee, Andrew (5 de enero de 2022). "'Smooth operator ': la planta solar flotante más grande del mundo se vincula con la energía eólica y el almacenamiento ". Recargar | Últimas noticias sobre energías renovables . Archivado desde el original el 11 de marzo de 2022.
  55. ^ abcd "Las cinco granjas solares flotantes más grandes del mundo en 2022". YSG Solar . 20 de enero de 2022.
  56. ^ "Jokowi inaugura la granja solar flotante más grande del sudeste asiático". El Correo de Yakarta . Consultado el 9 de noviembre de 2023 .
  57. ^ abcde "Sistema fotovoltaico flotante: instaladores comerciales de energía solar fotovoltaica". es.sungrowpower.com . Consultado el 14 de marzo de 2023 .
  58. ^ "Anhui CECEP, CHINA". Ciel y Tierra . Consultado el 16 de febrero de 2023 .
  59. ^ Martín, José Rojo (6 de junio de 2019). "La empresa de agua de Singapur está impulsando una energía fotovoltaica flotante de más de 50 MW". Tecnología fotovoltaica .
  60. ^ "Singapur lanza un parque solar flotante a gran escala en el embalse de Tengeh". www.datacenterdynamics.com . 27 de julio de 2021. Archivado desde el original el 6 de agosto de 2021.
  61. ^ Garanovic, Amir (8 de mayo de 2023). "Un parque solar flotante de varios megavatios entra en funcionamiento en Tailandia". Energía Marina . Consultado el 11 de mayo de 2023 .
  62. ^ "La planta de energía solar flotante Da Mi se conectó con éxito a la red". es.evn.com.vn. ​Consultado el 7 de junio de 2023 .
  63. ^ "Tailandia enciende una planta solar flotante de 45 MW y planea construir 15 más". RenovarEconomía . 11 de noviembre de 2021.
  64. ^ "La enorme granja solar flotante de Tailandia sienta las bases para su futuro libre de emisiones". Ciencia ZME . 10 de marzo de 2022.
  65. ^ "Flores solares flotantes gigantes ofrecen esperanza a Corea, adicta al carbón". Bloomberg.com . 2022-02-28 . Consultado el 14 de marzo de 2023 .
  66. ^ "Anhui GCL, CHINA". Ciel y Tierra . Consultado el 16 de febrero de 2023 .
  67. ^ Largue, Pamela (13 de septiembre de 2023). "Teralight de Israel inaugura un proyecto solar flotante de 31 MW". Ingeniería Eléctrica Internacional . Consultado el 18 de septiembre de 2023 .
  68. ^ "El híbrido solar hidroflotante en la presa de Ubol Ratana comienza su operación comercial, impulsando a Tailandia hacia la neutralidad de carbono". EGAT - Autoridad de Generación de Electricidad de Tailandia . 2024-03-06. Archivado desde el original el 23 de marzo de 2024 . Consultado el 23 de marzo de 2024 .
  69. ^ "NTPC Kayamkulam, India". Ciel y Tierra . Consultado el 16 de febrero de 2023 .
  70. ^ Garanovic, Amir (21 de febrero de 2023). "BayWa re construye la planta solar flotante más grande de Europa Central". Energía Marina . Consultado el 22 de febrero de 2023 .
  71. ^ Dasgupta, Tina (6 de julio de 2023). "EDF Group presenta la primera planta de energía solar flotante en Lazer, Altos Alpes". Barrio Solar . Consultado el 7 de julio de 2023 .
  72. ^ "Proflotando". www.profloating.nl . Consultado el 22 de agosto de 2023 .
  73. ^ "16.510 - Número del día". Noticias destacadas de Nueva Jersey .
  74. ^ "Canoe Brook, Estados Unidos". Ciel y Tierra . Consultado el 16 de febrero de 2023 .
  75. ^ Rosa-Clot, Marco; Tina, Giuseppe Marco (2018-01-01), Rosa-Clot, Marco; Tina, Giuseppe Marco (eds.), "Capítulo 4: Sistemas fotovoltaicos sumergidos", Sistemas fotovoltaicos flotantes y sumergidos , Academic Press, págs. 65–87, doi :10.1016/b978-0-12-812149-8.00004-1, ISBN 978-0-12-812149-8, consultado el 1 de marzo de 2023
  76. ^ ab Ajitha, A.; Kumar, Nallapaneni Manoj; Jiang, XX; Reddy, Guduru Ramakrishna; Jayakumar, Arunkumar; Praveen, Kadapalla; Anil Kumar, T. (1 de diciembre de 2019). "Rendimiento submarino del módulo fotovoltaico de película delgada sumergido en aguas poco profundas y profundas junto con posibles aplicaciones". Resultados en Física . 15 : 102768. Código Bib : 2019ResPh..1502768A. doi : 10.1016/j.rinp.2019.102768 . ISSN  2211-3797. S2CID  210271214.
  77. ^ Röhr, Jason A.; Lipton, Jason; Kong, Jaemin; Maclean, Stephen A.; Taylor, André D. (15 de abril de 2020). "Límites de eficiencia de las células solares submarinas". Julio . 4 (4): 840–849. doi : 10.1016/j.joule.2020.02.005 . ISSN  2542-4351. S2CID  216440563.
  78. ^ Enaganti, Prasanth K.; Somán, Suraj; Devan, Sabu S.; Pradhan, Sourava Chandra; Srivastava, Alok Kumar; Pearce, Josué M.; Goel, Sanket (2022). "Las células solares sensibilizadas con tintes como candidatos prometedores para aplicaciones fotovoltaicas submarinas". Avances en Fotovoltaica: Investigación y Aplicaciones . 30 (6): 632–639. doi :10.1002/pip.3535. ISSN  1062-7995. S2CID  248396352.

Otras lecturas