Nuevo sistema de amarre para instalaciones fotovoltaicas flotantes costeras y en alta mar

Un grupo internacional de investigación ha diseñado un nuevo sistema de amarre para paneles solares flotantes costeros y marinos que, según se afirma, reducirá los costos de tales proyectos.

En comparación con el método habitual de amarre con cables elásticos, el nuevo método reduce los costos de amarre de un sistema de 195 kW en un 24%, de 62.200 a 47.160 dólares a lo largo de su vida útil. “Los cables de amarre elásticos deben tensarse periódicamente porque la fluencia del caucho puede provocar la pérdida de tensión, con el consiguiente aumento de los costos de mantenimiento a lo largo del tiempo”, señalan los científicos refiriéndose a uno de los posibles problemas del uso de esta tecnología.

En el artículo “An Adaptive Barrier-Mooring System for Coastal Floating Solar Farms” (Un sistema adaptable de barrera-amarre para huertas solares flotantes costeras), publicado en Applied Energy, los científicos explican que la reducción de costos se debe al abaratamiento de los materiales y a la menor necesidad de mantenimiento del nuevo sistema. “La comparación de costos es sólo indicativa, ya que existe una incertidumbre significativa en los distintos costos”, subrayaron. “Además, las estimaciones de costos sólo incluyen el sistema de amarre. No se han tenido en cuenta otros costos relacionados, como el transporte”.

Bautizado como sistema de amarre de barrera adaptable (ABMS), el nuevo sistema consta de pontones perimetrales, barreras, contrapesos, cabos de amarre y anclas.

“La barrera está unida al pontón en la parte superior y atada a la masa en la inferior, mientras que los cabos de amarre conectan la masa con las anclas fijadas al fondo”, explican los investigadores, refiriéndose a las funciones de las distintas partes del sistema. “El pontón proporciona la flotabilidad, mientras que la barrera tensada por el clump weight mitiga la acción de las olas con las líneas de amarre que mantienen la plataforma en su sitio”.

En su análisis, los científicos utilizaron modelos a escala 1:30, con los parámetros de las distintas configuraciones cuidadosamente considerados para que fueran realistas en comparación con el despliegue sobre el terreno. Compararon el rendimiento de un conjunto flotante basado en un sistema elástico convencional con el de una granja flotante en la que la parte delantera orientada hacia el mar está soportada por ABMS y la parte trasera orientada hacia la costa está soportada por una variación de este sistema basado en ABMS en la que la barrera se sustituye por líneas de amarre.

Los investigadores descubrieron que el sistema que utiliza la nueva tecnología de mugido es un 40% más estable verticalmente en periodos de onda corta. Además, el sistema basado en ABMS demostró ser capaz de soportar cambios en la profundidad del agua de hasta un 36%, lo que es muy importante en las fluctuaciones de las mareas, sin introducir holgura en los cables de amarre. “La holgura puede producir sacudidas bruscas y dañar los puntos de amarre”, explican los investigadores.

El equipo de investigación estaba formado por científicos de la Universidad Tecnológica de Nanyang (Singapur) y la Universidad Tecnológica de Dalian (China). “Esperamos que el desarrollo del ABMS pueda contribuir en el futuro al desarrollo de parques solares flotantes costeros”, concluye el equipo. “En la actualidad ya se han instalado huertos solares flotantes en masas de agua dulce, como lagos y embalses. Sin embargo, hasta ahora se han instalado muy pocas granjas solares flotantes costeras a pesar de la mayor disponibilidad en el espacio marino, debido a los retos que plantean unas condiciones ambientales más complejas en el entorno costero.”