La instalación de plantas solares flotantes en embalses puede ser una oportunidad para aumentar la eficiencia del uso de la infraestructura de las centrales hidroeléctricas ya en operación, como alternativa a la repotenciación de las plantas, sugiere la empresa de consultoría y análisis energético PSR.
Con la creciente participación de las fuentes solar y eólica en la matriz eléctrica brasileña, la fuente hidroeléctrica -que continúa siendo la principal fuente de generación en el país, con cerca del 50% de la capacidad instalada (103 GW de grandes centrales hidroeléctricas y 5,8 GW de PCHs)- contribuye para dar estabilidad a la operación del sistema.
Muchas de las centrales hidroeléctricas instaladas en Brasil tienen más de 40 años: 44 GW estaban en funcionamiento a finales de 1984, según datos del Sistema de Información de Generación de Aneel, y 59 GW en 1994. Por lo tanto, existe un gran potencial para modernizar o incluso sustituir las turbinas existentes. Un estudio de 2019 de la Empresa de Pesquisa Energética estimó la posibilidad técnica de 11 GW de capacidad instalada adicional sin necesidad de ampliar la hidroelectricidad mediante la repotenciación de centrales, teniendo en cuenta las centrales elegibles que llevan en funcionamiento más de 25 años.
En la edición de mayo de su Informe mensual sobre la energía, la consultora PSR sugiere comparar estas oportunidades de repotenciación con la instalación de centrales solares flotantes en embalses hidroeléctricos, señalando que ambas opciones se enfrentan a limitaciones y desafíos.
Estimación del potencial solar flotante en embalses
Sólo la central hidroeléctrica de Itaipú, que empezó a operar en 1984, podría casi duplicar su potencia de generación instalando una planta solar flotante en el 10% de la superficie de su embalse, que tiene 1.350 km2 de área, según la estimación divulgada por PSR. La potencia del sistema flotante en esta proporción sería de 13.500 MW; la central hidroeléctrica tiene 14.000 MW de capacidad instalada.
La estimación considera 1,4 MWp de potencia en corriente continua de los paneles solares flotantes por cada hectárea de superficie ocupada, o 1 MW de corriente alterna por hectárea, previa transformación mediante inversores.
Otro ejemplo citado en el Informe sobre la Energía es el caso de la central hidroeléctrica de Furnas. La consultoría integró datos públicos de la ONS en su Cuadro de Mando de Rendimiento Hidroeléctrico e identificó que desde 2006, cuando se lanzó el cuadro de mando, la energía media anual de la central nunca ha alcanzado su garantía física (GF).
La producción media de la central ha sido de 488 MWm desde 1999, según los datos de la ONS, alrededor de un 16% menos que su GF. Para que la central alcance una producción media un 15% superior a su GF, serían necesarios 180 MWm adicionales. PSR estimó que sería necesario instalar cerca de 1 GW de solar flotante para lograr este resultado, lo que ocuparía una superficie de 10 km2 o el 0,7% del lago de Furnas, considerando una relación de 5,5 entre la potencia del sistema solar flotante (MWac) y su producción media (MWm).
Retos de la hibridación solar e hidráulica
Esta estimación considera que la energía solar flotante compensaría la baja producción hidroeléctrica debida a la escasez de lluvias o a otros usos de los recursos hídricos, como el regadío. Sin embargo, los retos de la indisponibilidad de agua han sido menos frecuentes, mientras que las centrales hidroeléctricas se enfrentan a una falta de demanda provocada, por ejemplo, por la priorización del despacho de fuentes solares y eólicas sobre las hidroeléctricas.
Es decir, aún sería necesario estudiar la operación en tiempo real de la central híbrida, considerando la operación horaria para conocer el uso de la red de transporte, el valor de la energía que podría no generarse (curtailment), las consecuencias para la operación de la central, entre otros aspectos.
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Además, señala el PSR, la hibridación de hidroeléctricas choca con las restricciones impuestas por la Resolución 954/2021 de la Aneel, que permite la instalación de solar en embalses, pero segmenta la producción de las fuentes y no permite su uso para fines del Mecanismo de Reasignación de Energía (MRE), limitando las posibles ganancias en garantía física e incentivos para la instalación de tecnología flotante en las centrales.
Según la consultora, no tiene mucho sentido restringir la combinación de energía entre fuentes.
La hibridación con la solar también se ve como una oportunidad en el sector eólico, con grandes actores como Casa dos Ventos y Statkraft apostando por la combinación.
Canales de riego
La energía solar flotante también puede generar beneficios para masas de agua distintas de los embalses hidroeléctricos. Algunos países están instalando plantas solares en canales de riego para reducir las pérdidas en zonas más secas y calurosas. Energy Report señala que, aunque los sistemas solares montados en el suelo son más baratos que los instalados sobre canales de riego, un estudio realizado por investigadores de la Universidad de California indicó que los proyectos sobre canales tendrían un mejor resultado financiero, teniendo en cuenta la conservación del agua, el aumento de la producción eléctrica y la reducción de los costes del terreno.
PSR sugiere que la reciente caída de los costes de la tecnología justificaría una reevaluación de la posibilidad de instalar sistemas solares sobre canales de riego en el Nordeste o incluso sobre la gran infraestructura de canales y embalses que componen el Proyecto de Integración del Río São Francisco (PISF).
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