La capacidad fotovoltaica flotante (FPV) instalada a nivel mundial superó los 10 GW en 2024 y está creciendo a más del 30 % anual, más rápido que la instalación en suelo. La escasez de tierra en el Sudeste Asiático y el Sur de Asia impulsa la mayor parte de este crecimiento, pero la ventaja de rendimiento inherente del FPV y los beneficios de conservación del agua están abriendo mercados mucho más allá de las regiones densamente pobladas.
Por qué la energía solar flotante produce más que la instalada en el suelo
El agua enfría los módulos. Los paneles solares pierden aproximadamente entre un 0,35% y un 0,45% de producción por cada grado Celsius por encima de su temperatura nominal (25°C). En climas cálidos (Oriente Medio, Asia meridional y sudoriental y Asia central), los módulos montados en el techo y en el suelo alcanzan con frecuencia entre 55 y 70 °C en los días soleados, lo que provoca una pérdida de energía térmica del 10 al 20 %. Los módulos que flotan en el agua se mantienen entre 3 y 8 °C más fríos debido al enfriamiento por evaporación de la superficie del agua. Durante un año completo en un clima cálido, este efecto de enfriamiento puede agregar entre un 5% y un 15% a la generación anual en comparación con sistemas terrestres equivalentes.
Un beneficio adicional: los paneles FPV dan sombra a la superficie del agua, lo que reduce la evaporación de los embalses entre un 30% y un 70%. En las regiones con escasez de agua (MENA, Asia Central), este no es un beneficio secundario menor: puede reducir la pérdida anual por evaporación de un embalse de 1 km² en cientos de miles de metros cúbicos por año.
Tipos de estructuras flotantes
Flotadores de pontones de HDPE
Los sistemas de pontones de polietileno de alta densidad son la estructura FPV más común a nivel mundial. Los flotadores de plástico individuales se conectan para formar una plataforma continua, con módulos montados sobre rieles de aluminio en la parte superior. El HDPE es resistente a los rayos UV, químicamente inerte y ha sido probado en agua dulce durante más de 20 años. El diseño modular permite una fácil expansión y transporte. La mayoría de los sistemas del sudeste asiático y la India utilizan pontones de HDPE.
Flotadores con estructura de acero
Las estructuras de marco de acero o galvanizadas con flotadores dedicados se utilizan en proyectos de mayor escala de servicios públicos y en ambientes de agua salada o salobre donde los pontones de HDPE pueden tener problemas de durabilidad a largo plazo. Una mayor resistencia estructural permite secciones de conjunto más grandes y una mejor resistencia al viento, pero mayores requisitos de gestión de costos y corrosión.
Consideraciones clave de diseño
- Amarre y fondeo: Los conjuntos de FPV deben estar anclados para evitar la deriva del viento y las olas. Los métodos comunes incluyen anclajes de concreto en el lecho de agua, anclaje perimetral a la costa o una combinación. El sistema de amarre debe permitir la variación del nivel del agua (estacional o de marea), generalmente de 2 a 5 m para embalses, hasta más de 10 m para embalses hidráulicos bombeados.
- Cables de calidad marina: Todos los cables de CC y CA en contacto con agua o alta humedad deben tener clasificación marina. El cable fotovoltaico estándar (TUV 2 PfG 1169) no está diseñado para contacto continuo con agua. Se requiere cable sumergible o cable marino blindado para tendidos por debajo de la línea de flotación.
- Ubicación del inversor: Los inversores deben ubicarse en tierra o en una plataforma seca dedicada en el borde del conjunto, no en la estructura flotante donde la humedad y los ciclos térmicos son extremos.
- Cargas de viento y olas: Los conjuntos deben diseñarse para velocidades máximas del viento y alturas de olas en el sitio. En embalses abiertos con alcance >1 km, la altura de las olas puede exceder los 0,5 m durante las tormentas; las conexiones de pontones y los cables de amarre deben soportar estas cargas dinámicas.
- Manejo de aves y algas: Los paneles FPV atraen a las aves que buscan sombra en los días calurosos. Los excrementos de pájaros son una fuente importante de suciedad: la altura del conjunto sobre el agua (normalmente entre 0,5 y 1,0 m) afecta la accesibilidad. El crecimiento de algas en los pontones es estéticamente desagradable pero normalmente no afecta la integridad estructural.
Comparación de costos: FPV vs montaje en tierra
Los sistemas FPV cuestan aproximadamente entre un 15% y un 25% más que los sistemas equivalentes montados en tierra. Un proyecto de montaje en suelo de 1 MWp podría costar entre 650 000 y 750 000 dólares instalado; el proyecto FPV equivalente costaría entre 750.000 y 950.000 dólares. La prima se desglosa aproximadamente como:
- Estructura flotante y amarre: +$80.000–120.000/MWp
- Cables y electricidad de calidad marina: +20 000-40 000 $/MWp
- Instalación especializada (acceso marítimo, seguridad): +30.000–50.000$/MWp
La prima se ve parcialmente compensada por el mayor rendimiento (entre un 5% y un 15% más de generación por MWp) y, fundamentalmente, por evitar los costos de adquisición o arrendamiento de terrenos, que pueden ser sustanciales en los mercados urbanos con escasez de terrenos.
Cuerpos de agua adecuados
- Mejor: Embalses de riego, estanques de tratamiento de agua, estanques de refrigeración industrial, estanques de acuicultura, lagos de cantera: aguas tranquilas, acceso controlado, red existente cercana
- Bueno: Estanques superiores/inferiores del depósito hidráulico bombeado (una gran variación del nivel del agua requiere un diseño de amarre especial)
- Desafiante: Lagos y ríos abiertos: acción de las olas, niveles variables de agua, permisos ambientales
- Generalmente inadecuado: Ambientes marinos/costeros, embalses de agua potable con estrictos controles de acceso, cuerpos de agua con importante tráfico de embarcaciones.
Perspectivas del mercado mundial
Corea del Sur y Japón fueron pioneros en FPV comercial. El acelerado programa FPV de la India apunta a 10 GW para 2030. Los mercados del sudeste asiático (Vietnam, Tailandia e Indonesia) tienen una cartera de proyectos en rápido crecimiento. Oriente Medio está emergiendo como un mercado de alto potencial para FPV en estanques de desalinización y embalses de riego, donde el beneficio de conservación del agua es un factor principal junto con la generación de energía.