Co rápido aumento das instalacións fotovoltaicas (FV) nos últimos anos, espérase que as instalacións globais de sistemas FV superen os 450 GW este ano. A medida que os recursos terrestres axeitados escasean cada vez máis, o mercado debe explorar aplicacións FV máis diversas. Na SNEC deste ano, a maior exposición solar do mundo, moitos fabricantes de módulos presentaron produtos adaptados a diferentes entornos, destacando as aplicacións FV flotantes e desérticas. Estas aplicacións innovadoras non só abordan a escaseza de terras, senón que tamén se integran cos ecosistemas locais, ofrecendo beneficios tanto económicos como ambientais.
Este artigo explora os escenarios de aplicación, as características técnicas e o potencial futuro das tecnoloxías fotovoltaicas flotantes e no deserto. A través de estudos de casos, analizaremos as súas vantaxes e desafíos en aplicacións do mundo real.
Fotovoltaica flotante: aplicacións e características
A fotovoltaica flotante é unha tecnoloxía emerxente e prometedora que implica a instalación de paneis solares na superficie da auga para a xeración de enerxía. Ofrece múltiples vantaxes, incluíndo a protección ambiental, os beneficios económicos e o valor social. En termos de instalación, o uso de materiais respectuosos co medio ambiente axuda a preservar os ecosistemas acuáticos, mentres que o despregamento simplificado e rápido reduce os custos de construción e evita as disputas sobre a propiedade da terra que se producen habitualmente nos proxectos fotovoltaicos montados no chan.
A enerxía fotovoltaica flotante pódese clasificar en dúas categorías: masas de auga mariñas e interiores. Os proxectos interiores inclúen instalacións en lagos, encoros, pozos mineiros abandonados, lagos artificiais e estanques.
Características técnicas
Para a selección de módulos, os módulos de vidro bifaciais son moi eficaces nas aplicacións fotovoltaicas flotantes, xa que abordan os problemas de permeabilidade ao vapor de auga e poden mellorar a xeración de enerxía entre un 5 e un 10 % en comparación cos sistemas montados no chan. En termos de deseño de sistemas, as masas de auga con profundidades inferiores a 3 metros adoitan usar cimentacións de pilotes fixos, mentres que as augas máis profundas (máis de 3 metros) dependen de estruturas flotantes, como plataformas baseadas en pontóns ou caixas. Dado que as instalacións fotovoltaicas flotantes adoitan ser máis rápidas e sinxelas que as terrestres, os promotores están a explorar cada vez máis este sector, o que crea un mercado diferenciado para os fabricantes de módulos. Esta tendencia foi evidente na SNEC, onde moitas empresas presentaron módulos fotovoltaicos deseñados especificamente para aplicacións baseadas na auga, o que reflicte o significativo potencial de crecemento da enerxía solar flotante.
A medida que a fotovoltaica flotante gaña forza, espérase que China comece proxectos fotovoltaicos no mar por un total de 2-3 GW este ano, principalmente en provincias costeiras como Shandong, Jiangsu, Zhejiang e Fujian. Moitos destes proxectos están programados para a súa construción entre finais de 2024 e principios de 2025, e os envíos comezarán no cuarto trimestre de 2024. Cabe destacar que Sungrow Floating PV, que ten a maior cota de mercado, segue sendo a única empresa capaz de construír proxectos fotovoltaicos flotantes en augas de máis de 100 metros de profundidade.
Ademais das instalacións mariñas a grande escala, os proxectos fotovoltaicos baseados en augas interiores na China tamén presentan oportunidades significativas. Estes proxectos poden clasificarse como sistemas centralizados ou distribuídos. Os proxectos fotovoltaicos centralizados no interior, a miúdo construídos en zonas de afundimento procedentes da minería do carbón, adoitan oscilar entre os 50 e os 200 MW. Mentres tanto, os proxectos fotovoltaicos distribuídos baseados en estanques xeralmente oscilan entre os 5 e os 30 MW. En total, os proxectos fotovoltaicos en augas interiores da China mostran un potencial substancial, e Infolink espera que as instalacións fotovoltaicas flotantes da China superen os 5 GW este ano, con instalacións acumuladas globais que alcancen os 7-8 GW.
Desafíos e solucións
Malia o seu prometedor crecemento, a fotovoltaica flotante enfróntase a varios desafíos, incluíndo complexos requisitos de construción e mantemento. Ademais, as preocupacións sobre a calidade da auga e os ecosistemas acuáticos requiren unha maior validación mediante estudos de casos. En resposta, as empresas están a introducir solucións para abordar estes problemas. Por exemplo, Sungrow Floating PV implementou materiais de calidade alimentaria no seu proxecto de encoro de 60 MW en Singapur para garantir a seguridade da calidade da auga. A medida que máis empresas adoptan tecnoloxías innovadoras e estándares ambientais rigorosos, a aceptación pública da fotovoltaica flotante está a aumentar gradualmente, o que allana o camiño para o desenvolvemento sostible.
Fotovoltaica no deserto: aplicacións e características
A enerxía fotovoltaica no deserto aproveita a abundante luz solar e as vastas paisaxes abertas para lograr unha xeración de enerxía rendible e de alta eficiencia. China é líder mundial en iniciativas solares no deserto, con proxectos a grande escala en rexións áridas como Xinjiang e Mongolia Interior. A iniciativa "Shagehuang", a primeira base de enerxía solar e eólica híbrida de China de 10 GW, exemplifica esta tendencia. A primeira fase (1 GW) xa foi conectada á rede, mentres que a segunda e a terceira fases están en construción.
Debido ás regulacións máis estritas sobre o uso do solo para as grandes plantas solares, os promotores están a recorrer cada vez máis ás zonas desérticas, onde a adquisición de terras é máis doada. Ademais, os proxectos fotovoltaicos no deserto contribúen á restauración ambiental ao axudar aos esforzos de forestación, o que converte o "reverdecemento do deserto con enerxía solar" nunha estratexia emerxente.
Desafíos técnicos e adaptacións
Os ambientes desérticos supoñen desafíos extremos para os módulos fotovoltaicos, como as altas temperaturas, as grandes variacións diarias de temperatura, a intensa radiación ultravioleta e as tormentas de area. Para abordar estes problemas, os fabricantes están a desenvolver tecnoloxías como o vidro máis groso para a resistencia á area, os revestimentos antipo e unha maior resistencia térmica.
Nalgúns lugares, débense cumprir normativas específicas. Por exemplo, na Mongolia Interior, os proxectos solares deben integrar o almacenamento de enerxía para a estabilidade da rede e esixir a produción local de módulos fotovoltaicos e baterías. Ademais, as restricións de transmisión no noroeste da China limitan as exportacións de electricidade a outras provincias, o que reduce o interese nos proxectos fotovoltaicos no deserto. Como resultado, a demanda de desenvolvemento fotovoltaico no deserto segue sendo relativamente limitada en 2024.
Perspectivas futuras
Tanto as tecnoloxías fotovoltaicas flotantes como as do deserto representan direccións prometedoras para o futuro das enerxías renovables. Para maximizar os beneficios económicos, algúns proxectos fotovoltaicos flotantes incorporan a acuicultura e o ecoturismo, formando un modelo integrado de "solar-pesqueira". Mentres tanto, os proxectos fotovoltaicos no deserto están a explorar enfoques multifuncionais, integrando a enerxía solar coa agricultura e a restauración ecolóxica para desenvolver parques sostibles no deserto.
Aínda que estas aplicacións seguen sendo mercados de nicho a nivel mundial, os continuos avances tecnolóxicos e as políticas de apoio poderían impulsar a súa expansión. Coas crecentes preocupacións ambientais e a demanda de enerxía, tanto a fotovoltaica flotante como a do deserto teñen o potencial de lograr un equilibrio entre a viabilidade económica e a sustentabilidade ambiental, creando un escenario vantaxoso para a transición enerxética.
