FV flotante para compensar el bajo rendimiento de la energía hidroeléctrica en Brasil

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La energía fotovoltaica flotante a gran escala es una solución ideal para compensar la subproducción en las presas hidroeléctricas, debido a su importante factor de capacidad y a su capacidad para mejorar la fiabilidad general del sistema, al tiempo que se reduce al mínimo la reducción de la carga.

Esta es una de las principales conclusiones del documento «Floating PV system as an alternative pathway to the Amazon dam underproduction» (El sistema fotovoltaico flotante como vía alternativa a la subproducción de la presa del Amazonas), que se publicó recientemente en Renewable andSustainable Energy Reviews. Los investigadores de la Universidad del Estado de Michigan que respaldaron el estudio evaluaron el potencial de las plantas fotovoltaicas flotantes a escala de megavatios para el panorama energético brasileño.

Una inversión significativa en esos proyectos en las numerosas represas del país mejoraría la fiabilidad general del sistema y daría a los operadores de las centrales hidroeléctricas más flexibilidad para despachar energía durante los períodos de máxima demanda. También podría ayudar al Brasil a aumentar la capacidad de generación sin necesidad de construir nuevas represas.

Desempeño deficiente

La capacidad total de generación de energía hidroeléctrica instalada en Brasil es actualmente de 109,1 GW, pero el Gobierno se propone alcanzar 114,4 GW para 2023. Sin embargo, se ha demostrado que la amplia infraestructura hidroeléctrica del país es bastante frágil. En 2014, por ejemplo, las graves sequías hicieron que el Gobierno invirtiera en más energía eólica y solar.

La capacidad total de generación de energía del país –incluidas todas las fuentes– asciende actualmente a unos 161 GW, lo que significa que la energía hidroeléctrica cubre más de la mitad de la demanda total de energía nacional. Sin embargo, esto se ve afectado por el hecho de que, en las instalaciones hidroeléctricas existentes en Brasil, la subproducción se sitúa en aproximadamente 12 GW.

El despliegue de sistemas fotovoltaicos flotantes en presas de bajo rendimiento podría proporcionar una doble ventaja. En primer lugar, podría permitir la construcción de proyectos fotovoltaicos más baratos, ya que no se necesitarían subestaciones o líneas de transmisión adicionales. Y, en segundo lugar, la energía fotovoltaica flotante podría dar a los operadores de centrales hidroeléctricas la posibilidad de utilizar sus proyectos como una forma de almacenamiento de energía para ser despachada de manera que pueda compensar la producción variable de la energía fotovoltaica solar.

Adecuación del sistema

Los científicos evaluaron la idoneidad del sistema de plantas fotovoltaicas flotantes en los embalses de las presas hidroeléctricas para todos los sitios con capacidades nominales iguales a las capacidades de subproducción reportadas. Examinaron los índices de fiabilidad del sistema antes y después de la adición de la capacidad fotovoltaica flotante.

Su análisis muestra que la energía solar flotante es una solución ideal debido a su alto factor de capacidad, su correlación con la carga y su alto potencial de producción durante los períodos de gran demanda. «Para evaluar el efecto del aumento de la carga máxima en la fiabilidad del sistema, la carga máxima del sistema se aumenta en un 4% anual», dijeron. «Los resultados también muestran que el factor de capacidad de los sistemas fotovoltaicos es significativo, con un factor de capacidad medio global del 42%».

Por ejemplo, la probabilidad de pérdida de carga (LOLP) se refiere a la probabilidad de las interrupciones. Con la adición de la fotovoltaica flotante, la LOLP puede mejorar alrededor del 55,5%. Sin embargo, los planes del Gobierno actual de construir más capacidad hidroeléctrica en el Amazonas solo mejorarían la LOLP en un 46,2%.

Brasil alberga actualmente una planta solar flotante de 1 MW en la presa de Sobradinho, una instalación hidroeléctrica de 175 MW en el río Sao Francisco en Sobradinho, en el estado de Bahía. El proyecto, que con el tiempo se ampliará a 5 MW, fue construido por primera vez por la productora de energía hidroeléctrica Companhia Hidroelétrica do São Francisco (Chesf) en 2016. Chesf también ha instalado un conjunto fotovoltaico flotante piloto en la presa de Balbina, una instalación hidroeléctrica y una central eléctrica en el río Uatuma, en la selva amazónica.

La empresa de ingeniería Tractebel, una unidad del gigante energético francés Engie, también está desarrollando el diseño básico de 30 MW de capacidad fotovoltaica flotante en la central hidroeléctrica de Batalha, de 52,2 MW. El sitio es propiedad del productor de energía estatal Eletrobras Furnas.

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