Las plantas de energía fotovoltaica flotante sobre el agua pueden ayudar a África a superar las dificultades
Las plantas de energía fotovoltaica flotante sobre el agua pueden ayudar a África a superar las dificultades
Los paneles fotovoltaicos flotantes pueden encontrar un lugar útil. Este año, la severa sequía ha afectado el suministro de energía de muchas represas hidroeléctricas en África. Al mismo tiempo, el sol abrasador también ha provocado la evaporación continua y la reducción del almacenamiento de agua del embalse. Por tanto, algunos investigadores preguntaron por qué no utilizar la generación de energía fotovoltaica. Los paneles fotovoltaicos flotantes pueden aumentar el suministro de energía sobre la base de las unidades de turbinas hidroeléctricas existentes, al tiempo que brindan refugio a la superficie del agua y reducen la evaporación del agua.
En la actualidad, los investigadores están cada vez más interesados en instalar fotovoltaica flotantepaneles en embalses y otros cuerpos de agua (marismas, minas de carbón a cielo abierto inundadas, etc.). El plan africano es un ejemplo convincente.
África tiene los recursos de energía solar más ricos del mundo
En enero, investigadores del Centro Común de Investigación de la Comisión Europea en Ispra, Italia, publicaron un estudio para explorar la construcción de una generación de energía híbrida hidroeléctrica y solar en el continente más soleado de África. El gran potencial de la estación. La investigadora principal, Rocío González Sánchez, cree que solo el 1% del área de los embalses del continente africano se puede duplicar con paneles fotovoltaicos para llegar a 58 GW. Aumentar en una cuarta parte la capacidad total de generación de energía del continente africano.
Algunos de los reservorios más grandes del continente africano pueden beneficiarse de esto, incluido el Alto Asuán en el Nilo en Egipto: el sol en el desierto del Sahara hace que el reservorio pierda aproximadamente una cuarta parte de su volumen de agua anual debido a la evaporación en el sur de África. Represas Kariba y Cahora Bassa en El Zambezi y la represa Ako-sombo en Ghana. Sánchez dijo que esta opción es más barata que construir más presas y no tiene los efectos adversos ambientales y sociales de inundar el terreno con embalses.
El problema de la escasez de energía en África es grave. No solo muchos hogares aún no están conectados a la electricidad, sino que tampoco pueden satisfacer la demanda de electricidad debido al rápido crecimiento económico. La energía hidroeléctrica siempre ha sido el pilar de la electricidad en muchos países africanos, pero la sequía prolongada ha hecho que la energía hidroeléctrica sea insostenible. Pero Sánchez dijo que África tiene los recursos solares más abundantes del mundo, el doble que Europa. Después de estudiar los datos de la superficie del agua de 146 grandes embalses en el continente africano, cree que los paneles fotovoltaicos flotantes son una oportunidad importante para maximizar el uso de los recursos hídricos existentes para generar electricidad.
Además, el uso de paneles solares para cubrir la superficie del agua puede reducir la evaporación. Ella estima que este enfoque puede ayudar al continente africano a ahorrar casi mil millones de metros cúbicos de agua cada año, suficiente para aumentar la generación de turbinas de agua en 170 GWh cada año.
Los embalses de muchas represas hidroeléctricas en África han sumergido grandes extensiones de tierra plana. Por lo tanto, la construcción de represas no solo ocupa una gran cantidad de terreno, sino que también es vulnerable a la pérdida de agua debido a la evaporación. Pero si se instalan paneles fotovoltaicos flotantes en la superficie de una gran área de agua, las deficiencias pueden convertirse en ventajas.
Kenia tiene planes de construir plantas de energía fotovoltaica flotante en tres embalses en los ríos Tana y Turkwel. Sánchez cree que existen grandes áreas de agua y embalses aptos para el despliegue de energía solar flotante. También están el embalse de la presa de Kai-nji en Nigeria, los embalses de Merowe y Roseires en Sudán, y el embalse de la presa de Kai-nji en Costa de Marfil. Embalse de Buyo (Buyo), Embalse de Lagdo (Lagdo) en Camerún y Embalse de Mtera (Mtera) en Tanzania.
B Generación de energía fotovoltaica flotante se está volviendo cada vez más popular en todo el mundo
El despliegue de paneles fotovoltaicos flotantes se está volviendo cada vez más popular en todo el mundo, y algunos expertos predicen que pronto se convertirá en el "el tercero más largo"Modo de despliegue solar después de paneles solares distribuidos en la azotea y en el suelo. Según Frank Haugwitz de Apricum, una empresa alemana de consultoría en tecnología limpia, se estima que se han establecido 350 sistemas solares flotantes en más de 35 países, pero la mayoría de ellos no son de gran escala. A finales del año pasado, la capacidad instalada total de estos sistemas solares flotantes era de solo 2,6 GW.
Japón tomó la iniciativa en la investigación de este modelo hace más de 10 años, pero China ha estado en una posición de liderazgo desde entonces. El proyecto solar flotante más grande actualmente en uso en el mundo está ubicado en una mina de carbón sumergida en la provincia de Anhui, con una capacidad instalada total de 150 megavatios. El interés por esta tecnología también está creciendo en otras partes de Asia.
El proyecto de energía solar flotante más grande actualmente en construcción se encuentra en Saemangeum, Corea del Sur, donde una vez fue una planicie de marea. El proyecto prevé invertir 4.000 millones de dólares estadounidenses, con una capacidad instalada total de 2,1 GW, y se pondrá en funcionamiento en 2025. El proyecto solar fotovoltaico flotante en Kerala, India, se encuentra en el embalse Banasura Sagar. Maharashtra también mencionó que desplegará un proyecto fotovoltaico flotante de 600 MW en uno de los proyectos hidroeléctricos más grandes de la India: el embalse de la central eléctrica de Koyna.
Según los informes, Singapur está explorando la idea de instalar paneles solares flotantes en el mar para alimentar los centros de datos. Los técnicos consideran instalar paneles solares flotantes entre turbinas eólicas marinas para aprovechar su conexión a la red. Los países y regiones asiáticos como Taiwán, Tailandia y Vietnam también tienen planes de este tipo.
Los países europeos también están cada vez más interesados. La compañía alemana de energía renovable BayWa completó un proyecto de 27 megavatios en un búnker inundado en los Países Bajos el año pasado. Un estudio realizado para la empresa el año pasado por el Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar recomendó el uso de pozos de lignito a cielo abierto inundados para desplegar paneles fotovoltaicos flotantes. Hay 500 pozos de este tipo repartidos en 470 kilómetros cuadrados de áreas rurales en el este de Alemania. El instituto de investigación estima que la escala de despliegue potencial de estas minas puede llegar teóricamente a 56 GW. Incluso con una tasa de cobertura del 5%, la capacidad instalada puede llegar a 2,74 GW, lo que equivale a dos grandes centrales eléctricas de combustibles fósiles.
C La generación de energía fotovoltaica con agua puede ayudar a África
En la superficie, el costo de instalar paneles solares en el agua suele ser entre un 10% y un 20% más alto que en el suelo. Sin embargo, los paneles fotovoltaicos flotantes tienen sus ventajas: no ocupan tierra, tienen menos contaminación por polvo, no necesitan nivelar el terreno y no necesitan cortar árboles o demoler edificios, y la superficie del agua es más fría que la tierra, por lo que el La tasa de producción de energía suele ser más alta. .
El despliegue de paneles fotovoltaicos flotantes en embalses de presas tiene otros beneficios. Las líneas de transmisión conectadas a la red están fácilmente disponibles y los dos métodos de generación de energía pueden complementarse entre sí. La generación de energía solar se utiliza durante el día, ahorrando agua y generando energía durante la noche.
Pero el mayor beneficio adicional es que los paneles solares que cubren el agua pueden reducir la evaporación del agua, aumentando así el potencial hidroeléctrico del embalse, especialmente en las regiones tropicales. Los embalses en la mayor parte de los trópicos caen hasta dos metros de agua cada año debido a la evaporación del agua, lo que equivale a un tercio de su capacidad de almacenamiento.
Como resultado, el embalse de la presa de Kariba en el sur de África perdió una cuarta parte de su ingesta de agua. El embalse de la presa de Akosombo en Ghana perdió más de la mitad. No existe una forma viable de reducir la enorme pérdida de almacenamiento de agua. Los paneles solares pueden ser la respuesta.
Con respecto a los impactos potenciales de los paneles fotovoltaicos flotantes en animales y plantas silvestres o en el medio ambiente en general, no se han realizado estudios de impacto ambiental u otros análisis detallados relevantes. Sánchez cree que la reducción de la luz bajo el agua o los cambios en la temperatura del agua pueden causar daños potenciales a la pesquería. Estos cambios también reducirán el crecimiento de algas, lo que puede ser beneficioso para los ecosistemas de agua dulce plagados de proliferaciones de algas. En África, algunos paneles flotantes pueden ser atacados por cocodrilos o hipopótamos. Del mismo modo, dicha infraestructura puede impedir que estos animales y otros animales accedan a los recursos hídricos.
Un informe del Banco Mundial de hace tres años declaró que a medida que la tierra restringe el desarrollo de la energía solar, los paneles fotovoltaicos flotantes han abierto nuevas áreas para la generación de energía solar global, especialmente en países con limitaciones de tierra. Haugwitz dijo que el Banco Mundial está considerando financiar plantas de energía híbrida hidroeléctrica y solar en Pakistán, Turquía, Ucrania, Mali y Costa de Marfil.
Las restricciones territoriales sobre el despliegue de energía solar también están dando lugar a otras soluciones. Según Brandi McK-uin de la Universidad de California, Santa Bárbara, California puede convertir una red de más de 6.000 kilómetros de canales de riego (el sistema de suministro de agua más grande del mundo) en "canales solares", que pueden reemplazar las bombas de riego. Generador diesel para proporcionar energía.
El rápido flujo de agua en el canal de riego evita que los paneles solares floten en el agua, por lo que deben instalarse en un soporte de metal o un cable de suspensión sobre el canal, pero su función de protección contra la luz solar aún puede conservarse en gran medida. . Un estudio publicado en marzo por McCon en la revista Nature Sustainabili-ty señaló que, al igual que los paneles solares que flotan en el agua, los paneles solares suspendidos también pueden reducir la evaporación del agua en los canales de riego. Y es posible reducir la reproducción de malezas.
Es obvio que, ya sea flotante o suspendido, los paneles solares parecen funcionar de una manera sin precedentes.
