Paneles solares marinos que soportan olas de 5 metros: el innovador sistema de energía ideado por investigadores de la Universidad de Oviedo
IN ASTURIAS
Aún está en la fase de prueba del concepto, pero la investigación ofrece resultados «prometedores» para el diseño de tecnología que aguante condiciones adversas en alta mar para generar energía renovable
23 feb 2024 . Actualizado a las 05:00 h.Investigadores de la Universidad de Oviedo acaban de presentar los «prometedores» resultados de las primeras etapas de desarrollo de HelioSea, un «innovador concepto» de energía solar flotante especialmente diseñada para ser instalada en alta mar, manteniendo su orientación óptima incluso en condiciones adversas. En un artículo publicado en la revista Applied Energy, titulado Advancing offshore solar energy generation: The HelioSea concept (Avanzando en la generación de energía solar en alta mar: el concepto HelioSea), presentan por primera vez las principales características de esta nueva tecnología que incorpora como novedad una plataforma flotante en tensión (TLP) y la combina con un sistema de seguimiento dolar de doble eje, para maximizar la generación de energía y consiguiendo —al menos a través de una prueba de concepto mediante modelación numérica hidrodinámica— que la estructura soporte olas de hasta cinco metros.
La energía solar, según recuerdan los investigadores en la publicación con la que documentan las pruebas y estimaciones sobre el coste de la energía con HelioSea, es una de las tecnologías más «prometedoras» dada su «abundancia, limpìeza, rentabilidad y naturaleza inagotable» y, en particular, se viene augurando que la fotovoltaica será la principal fuente renovable debido a su potencial para cubrir la demanda mundial de energía y por la reciente reducción de su coste tecnológico.
Pero también recuerdan que la generación a gran escala y en tierra de la energía fotovoltaica necesita de grandes extensiones de terreno que podrían beneficiarse de otros usos. Las plantas solares flotantes vienen experimentando un crecimiento significativo como alternativa a la creciente demanda de tierra para la energía solar, sobre todo en aguas continentales donde la exposición al oleaje es mínima.
Los investigadores, que pertenecen al grupo de investigación Dynamics Materials and Structures (DyMAST) y al Centro de Investigación y Desarrollo del Agua (CUIDA), ambos de la Escuela Politécnica de Mieres, y a la empresa avilesina de energía solar Asturmadi Reneergy, destacan que este tipo de plantas solares fienen como ventaja que, al situarse en un entorno más fresco y abierto, la eficiencia de los paneles mejora y se minimizan las pérdidas por sombreado, además de que la presencia de agua facilita una limpieza regular. El coste, sin embargo, es más alto que el de los paneles que se instalan en tierra y su instalación en aguas dulces se ve limitada, de mano, por la dipsonibilidad de lagos o embalses.
De ahí que exista un creciente interés por aprovechar este recurso en alta mar, donde «el principal desafío es el desarrollo de tecnologías rentables capaces de resistir las duras condiciones ambientales» como el oleaje extremo o las fuertes rachas de viento que, combinadas, podrían afectar irreversiblemente a las estructuras de los paneles solares. HelioSea, al fusionar tecnología de manera innovadora, es una respuesta a esa necesidad.
Coste de la energía
Su principal característica, que la hace novedosa, es el el uso del sistema de amarre TLP, común en las instalaciones terrestres pero no en las flotantes. Además, con el sistema de seguimiento de doble eje, consigue ampliar la cantidad de irradiación a lo largo del año, permitiendo aumentar la altura de los módulos solares por encima de la superficie del agua para evitar las olas. Los paneles también se colocan horizontalmente para mininizar el impacto del viento.
La investigación se encuentra en un nivel de madurez tecnológica de 2 a 3, es decir, se están dando los primeros pasos hacia la aplicación práctica, con un enfoque en la investigación y la validación de conceptos. El coste, teniendo en cuenta que las conclusiones son de estas primeras etapas de desarrollo, sitúa a este sistema de energía solar en un rango de 160 a 270 euros por MWh.
Es decir, la energía costaría entre dos y seis veces más que en uno terrestre, que «son tenologías maduras», pero sería mucho más «competitiva» comparada con otras fuentes de energía renovable marina. «Si bien estos valores difieren significativamente de los sistemas solares terrestres, se alinean con un orden de magnitud comparable a los sistemas eólicos flotantes en alta mar y son notablemente inferiores que otras energías renovables marinas, como la energía de las olas y las mareas», señalan los investigadores, que consideran que «teniendo en cuenta la etapa incipiente de desarrollo de esta tecnología y el costo de otros sistemas de energía en alta mar, el concepto propuesto puede considerarse una solución prometedora para la energñía solar en alta mar».
También explican que queda margen de mejora para este diseño y que, en ese sentido, en las próximas etapas de su desarrollo, deberían incluirse pruebas experimentales para refinar la geometría, los materiales y el coste de la energía, en un rango más amplio de condiciones ambientales. «Si bien los resultados ofrecen optimismo y sirven como base de referencia para desarrollos futuros, es fundamental abordarlos con cautela», señalan al respecto.