Plantas fotovoltaicas: tecnología para aprovechar la energía que nos regala el Sol

Nos da luz, calor y hace posible la vida. Además, cada hora que pasa, la Tierra recibe del Sol energía suficiente para abastecer el consumo que se hizo en todo el mundo durante los 12 meses de 2020. Una realidad que nos sirve para poner de manifiesto el potencial de apostar por las energías renovables y, en concreto, por la energía solar.

Hoy en día, la tecnología todavía no nos permite aprovechar totalmente la energía que nos llega del Sol, pero lo cierto es que los rendimientos de las instalaciones fotovoltaicas son cada vez mayores. En el año 1883, cuando se creó la primera célula fotovoltaica, su rendimiento era tan solo del 1 %. Hoy lo es ya del 24 %, y algunas pruebas de laboratorio han llegado a situar la cifra en el 47 %. 

Aprovechando esta mejora, hemos comenzado a trabajar en un proyecto para construir una planta de energía solar fotovoltaica en El Berrocal, en Sevilla. Con él, Ferrovial se adentra en el mundo de la que cada vez más personas consideran la energía del futuro.

De fotones a corriente eléctrica 

Una planta fotovoltaica es una instalación de generación de energía renovable que transforma la energía que nos ofrece el Sol en electricidad. Esto es posible gracias a la presencia de módulos fotovoltaicos: cuando los fotones inciden sobre ellos, los módulos provocan una diferencia de potencial entre sus bornas, creando una corriente eléctrica. 

Las instalaciones de estas plantas fotovoltaicas cuentan con diferentes componentes. Los primeros son los mencionados módulos fotovoltaicos, que se encargan de generar una corriente eléctrica continua tras recibir la irradiación solar. Los siguientes en entrar en juego en el trayecto que sigue esta energía son los inversores: equipos que transforman la corriente continua en corriente alterna.

El siguiente paso lo dan los centros de transformación, que elevan la tensión eléctrica. Antes de pasar por estos centros, se trata de baja tensión (entre 600 y 800 voltios). Una vez la supera, hablamos de media tensión (unos 30 kilovoltios). Por último, las subestaciones eléctricas la aumentan hasta situarla en lo que consideramos alta tensión (en torno a 66, 132, 220 kilovoltios o superior). Una vez hecho esto, la corriente ya está lista para ser transportada a través de las líneas eléctricas.

Las estructuras que aprovechan la energía del Sol

Para hacer todo esto posible, es necesario contar con las estructuras que soportan los módulos fotovoltaicos y los dotan de la inclinación que necesitan para captar la energía del Sol. Estas estructuras pueden ser fijas (aquellas que no se mueven, como por ejemplo los paneles que estamos acostumbrados a ver en las viviendas privadas) o con seguimiento.

Estas últimas van variando su inclinación a lo largo del día y del año para sacar el máximo partido posible a la energía que emite el Sol. Las colocadas sobre un solo eje se alinean en dirección norte y sur y se mueven de este a oeste. Las que se mueven sobre dos ejes consiguen aún más rendimiento, ya que se colocan de la forma más perpendicular posible al Sol. Para entender cómo se mueven, podemos imaginarnos el giro que realiza a lo largo del día y del año un girasol. 

Tanto las estructuras con seguimiento sobre un eje como las de dos ejes siguen el movimiento de nuestra estrella gracias a información derivada de ecuaciones solares. La posición de la Tierra, la latitud en la que se encuentran, sus coordenadas y la época del año, entre otros factores, determinan su posición en cada momento.

Hoy en día, las estructuras más utilizadas son las que se mueven sobre un solo eje. Resultan casi tan económicas como las fijas y no presentan tantos gastos como las de doble eje. El proyecto de El Berrocal, por ejemplo, contará con estructuras de este tipo. 

En busca de la eficiencia: ¿Cómo elegir dónde ubicar una planta fotovoltaica?

A la hora de elegir una localización óptima para una planta fotovoltaica, entran en juego diferentes factores. Los primeros tienen relación con la propia viabilidad del proyecto:

• La proximidad a un punto de conexión: es muy importante que el terreno en el que se ubicará la planta esté cerca de subestaciones o líneas donde poder evacuar su energía. De lo contrario, los costes de evacuación aumentan.
• El número de afecciones con terceros: el número de trámites y posibles complicaciones se reduce cuantas menos personas, organismos o entidades se vean afectados por el desarrollo del proyecto. 

• Posibilidad de arrendamiento de las parcelas: es fundamental que el lugar pueda destinarse a la instalación de plantas fotovoltaicas.

Otros factores tienen un carácter técnico, e influyen directamente en la rentabilidad del proyecto: 

• El relieve del terreno: los más llanos y con menores pendientes reducen los trabajos de movimientos de tierras. Lo más aconsejable es que los terrenos no tengan pendientes superiores al 8%. 
• La complejidad de las parcelas a nivel geotécnico: lo ideal es evitar zonas rocosas (en las que puede ser necesario utilizar incluso dinamita), yacimientos arqueológicos (que pueden frenar o paralizar las obras), arcillas expansivas o niveles freáticos, por ejemplo. 
• La cercanía entre las parcelas: contar con parcelas separadas entre sí aumenta los costes del proyecto, ya que dispara el precio de las comunicaciones y del tendido eléctrico, entre otros factores. Por lo tanto, lo ideal es que se ubiquen todas en un mismo lugar.
• La presencia de sombras: no debe haber presencia de objetos o elementos que puedan interferir en la captación del Sol.
• La cantidad de horas de Sol: lo más recomendable es elegir aquellas zonas del mundo con mayor nivel de irradiación solar.

En este caso, España es una ubicación excelente para levantar plantas fotovoltaicas: alcanza una irradiancia anual de 1800 kilovatios hora por cada metro cuadrado. Dentro del país, ubicar los proyectos en la franja sur se presenta como mucho más rentable que hacerlo en el norte, ya que existe una diferencia de irradiación solar de casi un 20 %.

La finca de El Berrocal se sitúa en Sevilla, una de las zonas con más irradiación solar de España. Se trata de la primera incursión de la empresa en el sector de la energía solar fotovoltaica, que promete un gran futuro. A largo plazo, el objetivo es continuar la senda que marcan las energías renovables y apostar por proyectos en otros países en donde, como en España, el sector de la energía solar está creciendo exponencialmente.