Los operadores de plantas fotovoltaicas flotantes pueden obtener ingresos adicionales gracias al agua no evaporada

Un grupo de investigadores italianos ha estudiado la competitividad de costos de nueve configuraciones diferentes de sistemas fotovoltaicos flotantes (FPV, por sus siglas en inglés) instalados en una cuenca hidrográfica del sur de Italia, y la ha comparado con la de los sistemas fotovoltaicos montados en el suelo (GPV). El análisis se basó en los costos de inversión y explotación, así como en el costo nivelado de la energía (LCOE).

Los científicos destacaron que trasladar un conjunto fotovoltaico monofacial de tierra al agua aumenta el rendimiento en casi un 5%. “Se podría conseguir una mejora adicional del 2,5% si los módulos monofaciales se sustituyen por módulos bifaciales”, añadieron. “Son posibles más mejoras, como era de esperar, si se montan seguidores”.

Al utilizar un seguidor configurado con un eje vertical en su simulación, el grupo descubrió que el sistema FPV puede proporcionar un rendimiento un 20% superior en comparación con un sistema FPV con una estructura fija. También comprobó que un sistema FPV basado en seguidores de dos ejes puede tener un mayor rendimiento en comparación con una configuración fija y de un solo eje vertical, en un 40% y un 16%, respectivamente.

Los científicos modelaron el rendimiento energético y económico de distintos diseños de FPV en una cuenca hidrográfica de Sicilia, en el sur de Italia, basándose en parámetros energéticos extraídos de bibliografía anterior. El modelo también tiene en cuenta los posibles ingresos derivados de la reducción de la evaporación del agua gracias al efecto de sombreado de los FPV. Esta agua puede utilizarse para generar energía hidroeléctrica o para la agricultura.

Los académicos también descubrieron que las FPV tienen un mayor Capex que las instalaciones en tierra, señalando que la tecnología solar flotante se encuentra todavía en una fase temprana de desarrollo y la limitada capacidad instalada de FPV en comparación con GPV. “En 2020, las FPV tendrán la misma capacidad que las GPV alcanzaron a principios de la década de 2000”, añadieron.

Los investigadores realizaron un análisis de sensibilidad del LCOE para tener en cuenta posibles reducciones futuras del costo de capital de las FPV. Llegaron a la conclusión de que con una reducción del 30% en Capex, el FPV bifacial con estructuras fijas sería el sistema más competitivo en la ubicación dada, lo que se traduciría en una reducción del 19,9% en el LCOE en comparación con un GPV monofacial fijo.

El grupo destacó que el uso de agua no evaporada en emplazamientos con sistemas FPV puede lograr ingresos superiores a 3 $/kW si se utiliza para riego y superiores a 4 $/kW si se vende para generar hidroelectricidad. “Esto demuestra el valor añadido que la refrigeración activa y el agua no evaporada pueden aportar al sistema flotante”, concluyeron.

Sus conclusiones están disponibles en el informe “Economic comparison of floating photovoltaic systems with tracking systems and active cooling in a Mediterranean water basin” (Comparación económica de sistemas fotovoltaicos flotantes con sistemas de seguimiento y refrigeración activa en una cuenca mediterránea), publicado en Energy for Sustainable Development. El grupo está formado por investigadores de la Universidad de Catania, la Universidad Sapienza de Roma y la Universidad de Florencia.

Los investigadores subrayan que, si bien las condiciones del emplazamiento de Sicilia elegido para este estudio comparativo pueden considerarse representativas de otros lugares con vistas al Mediterráneo, “los resultados cuantitativos tendrán que ajustarse a las condiciones específicas de cualquier nuevo lugar donde se repita la investigación”.