Ítem
Acceso Abierto
Proyectos fotovoltaicos flotantes (FPV): Consideraciones ambientales, geográficas y sociales para su desarrollo en Colombia.
Título de la revista
Autores
Aranguren Avila, Luis Alejandro
Fecha
2023-11-15
Directores
Blanco Redondo, Mauricio Enrique
ISSN de la revista
Título del volumen
Editor
Universidad del Rosario
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Resumen
La presente investigación desea analizar el potencial del sistema de generación de energía renovable no convencional de paneles solares fotovoltaicos flotantes o FPV (por sus siglas en ingles) y con ello proponer una manera de ayudar a disminuir emisiones contaminantes y cumplir con los objetivos nacionales y mundiales con respecto a la disminución de emisiones. Estos proyectos generan energía de la misma manera que un proyecto fotovoltaico convencional, sin embargo, la localización donde se van a desplegar estos proyectos es diferente, en este caso son superficies de agua. Entre las metas de los objetivos de la agenda 2030, en el punto 7 acerca de la “energía asequible y no contaminante”, se quiere garantizar al acceso universal a los servicios energéticos y aumentar la proporción de energías renovables. Si bien las emisiones derivadas del uso de combustibles fósiles no son el único factor que incrementa el fenómeno de calentamiento global se desea que al menos la energía eléctrica que usan los usuarios finales en sus casas, oficinas e industrias sea de una fuente menos contaminante. Para la elaboración de este trabajo se tomaron 28 embalses con un área igual o mayor de 250 hectáreas, asumiendo que no se va a usar el total del área y partiendo de otros estudios donde se tomaban desde el 1% del área hasta el 60% de la misma. Se considera que tomar menos de 250 hectáreas de área para la realización de este estudio no resultaría en un valor agregado donde se pudieran implantar proyectos de generación que tuviesen un interés principalmente comercial. Partiendo de estas ubicaciones se hallaron las variables para hacer un estudio de potencial de generación de energía en estas ubicaciones, se hallaron también los usos (beneficios para los humanos) que tienen cada embalse y laguna como suministro de agua potable, actividades recreativas y de turismo, actividades económicas, pesca de supervivencia y deportiva, entre otras. Los proyectos FPV generan una serie de beneficios, entre ellos el de eliminar el costo de adquisición de tierras, que a su vez genera un costo asociado al uso del cuerpo de agua, costo que decidirá la autoridad ambiental si el cuerpo de agua en cuestión es manejado por ellos. También, parte importante de este trabajo es el de mostrar a la persona de interés los ahorros en emisiones de carbono que se pueden lograr, para esto se debe tomar el factor de emisiones en Colombia para el SIN Sistema Interconectado Nacional, en este caso compete tomar el factor de emisión de la red para proyectos eólicos y solares en 2019 de 0.591 t CO2eq/MWh dado por la UPME mediante resolución 385 del 2020. Llegar a un consenso sobre que debe ser más importante en este proyecto, si priorizar el enfriamiento del panel para lograr mayores rendimientos de generación de energía o el de mantener la evaporación del cuerpo de agua al mínimo, dado que dependiendo de estas variables cambiará el diseño del sistema que se quiere evaluar.
Abstract
This research aims to analyze the potential of the unconventional renewable energy generation system of floating photovoltaic solar panels (FPV) and propose a way to help reduce pollutant emissions, meeting both national and global objectives for emission reduction. These projects generate energy in the same way as conventional photovoltaic projects; however, their deployment location differs, as they are placed on water surfaces. Among the goals of the 2030 agenda, specifically under Goal 7, "Affordable and Clean Energy," the aim is to ensure universal access to energy services and increase the share of renewable energy. While emissions from fossil fuel use are not the sole factor contributing to global warming, the desire is for at least the electrical energy consumed by end-users in homes, offices, and industries to come from a less polluting source. For this study, 28 reservoirs with an area equal to or greater than 250 hectares were considered, assuming that the entire area would not be utilized, based on other studies that considered anywhere from 1% to 60% of the area. It is considered that using less than 250 hectares for this study would not result in added value for implementing generation projects with primarily commercial interest. Using these locations, variables were identified to conduct a study on the potential for energy generation in these areas. The study also considered the uses (benefits for humans) that each reservoir and lagoon provide, such as the supply of drinking water, recreational and tourism activities, economic activities, survival and sports fishing, among others. FPV projects offer several benefits, including eliminating the cost of land acquisition, which, in turn, generates a cost associated with the use of the body of water. This cost will be determined by the environmental authority if the body of water in question is managed by them. Another crucial aspect of this work is to demonstrate to stakeholders the savings in carbon emissions that can be achieved. To accomplish this, the emission factor in Colombia for the National Interconnected System (SIN) must be considered. In this case, the emission factor for wind and solar projects in 2019 is 0.591 t CO2eq/MWh, as provided by UPME through Resolution 385 of 2020. Consensus must be reached on what should be more important in this project—prioritizing panel cooling to achieve higher energy generation efficiency or minimizing water body evaporation. The design of the evaluated system will depend on these variables.
Palabras clave
Energía solar fotovoltaica , Solar flotante , Embalses , Generación de energía , Cuerpo de agua , Emisiones de carbono , Proyectos solares , Colombia
Keywords
Photovoltaic solar energy , Global Horizontal Irradiation , Global Horizontal Irradiation , FPV (Floating Photovoltaic) , Floating solar , Reservoirs , Energy generation , Water body , Carbon emissions , Solar projects
