Desafíos en los avances en energía solar y eólica en España

La energía solar es uno de los sectores más dinámicos en España. Los avances tecnológicos han permitido que la generación de energía solar sea más eficiente y accesible. A pesar de estos avances, todavía existen desafíos significativos que deben ser abordados para maximizar el potencial de la energía solar en el país.

En HSAT Energía como expertos en el proceso de compra y venta de energía, queremos ahondar en estos desafíos que se van presentando, así como posibles medidas que se están valorando para sortearlos.

Paneles solares bifaciales

Tal como adelantábamos en nuestro blog anterior, los paneles solares bifaciales son dispositivos fotovoltaicos diseñados para capturar la luz solar por ambas caras, tanto la frontal como la trasera. Aunque ofrecen grandes ventajas, presentan también varios desafíos.

Desafíos:

• Costes iniciales elevados – los paneles bifaciales suelen ser más caros de fabricar e instalar en comparación con los paneles tradicionales.
  
• Necesidad de superficies reflectantes adecuadas – su rendimiento óptimo depende de la presencia de superficies reflectantes detrás del panel, lo que no siempre es posible en todos los entornos.
  
• Mantenimiento y limpieza – el doble lado expuesto a las condiciones ambientales puede requerir más mantenimiento y limpieza para mantener la eficiencia.

• Impacto del viento y clima adverso: Los sistemas de seguimiento son más susceptibles a daños por vientos fuertes y condiciones climáticas extremas debido a su estructura móvil y exposición aumentada.
  
• Estabilidad estructural: El movimiento constante puede afectar la estabilidad de los paneles, especialmente en terrenos inestables o erosionables.
  
• Uso del suelo: Los sistemas de seguimiento pueden requerir más espacio debido a la necesidad de evitar la sombra entre paneles al moverse.

Medidas que pueden sortear estos desafíos:

• Incentivos y subvenciones – el Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE) ha lanzado programas de subvenciones específicos para la instalación de tecnologías avanzadas como los paneles bifaciales, reduciendo los costes iniciales para los instaladores.
  
• Investigación y desarrollo – el Centro Nacional de Energías Renovables (CENER) está trabajando en proyectos de I+D para desarrollar materiales más eficientes y económicos para paneles bifaciales, como parte de su colaboración con universidades y empresas del sector.

Sistemas de seguimiento solar

Los sistemas de seguimiento permiten que los paneles se orienten automáticamente hacia el sol durante el día, maximizando la captación de luz solar. Sin embargo, también enfrentan varios desafíos.

Desafíos:

• Coste y complejidad – los sistemas de seguimiento son más costosos y complejos de instalar y mantener que los paneles fijos.
  
• Durabilidad y fiabilidad – los componentes móviles pueden ser susceptibles a fallos mecánicos y desgaste, lo que puede afectar la fiabilidad a largo plazo.
  
• Consumo de energía – el propio sistema de seguimiento consume energía, lo que puede reducir la ganancia neta de energía producida.

Medidas que pueden sortear estos desafíos:

• Financiación de proyectos piloto – el gobierno español ha financiado proyectos piloto como el parque solar de Puerto Real, donde se están probando y optimizando sistemas de seguimiento solar en condiciones reales.
  
• Formación técnica – programas de formación impartidos por asociaciones como UNEF (Unión Española Fotovoltaica) están capacitando a técnicos en la instalación y mantenimiento de estos sistemas avanzados.

Células solares de Perovskita

Las células solares de Perovskita son dispositivos fotovoltaicos con alta eficiencia en la conversión de la luz solar en electricidad. no obstante, presentan desafíos importantes que deben ser superados.

Desafíos:

• Estabilidad y durabilidad – los materiales de perovskita pueden degradarse rápidamente en condiciones ambientales normales como la exposición a la humedad, oxígeno, luz y calor.
  
• Toxicidad del plomo – muchos de los compuestos de perovskita más eficientes contienen plomo, planteando preocupaciones ambientales y de salud.
  
• Escalabilidad – aunque las técnicas de laboratorio han mostrado alta eficiencia, escalar estas técnicas para la producción comercial masiva sigue siendo un reto técnico.
  
• Encapsulación y protección – es crucial desarrollar métodos efectivos de encapsulación que protejan las células de perovskita de la degradación ambiental.

Medidas que pueden sortear estos desafíos:

• Investigación en materiales alternativos – el Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla (ICMS) está investigando nuevos materiales sin plomo para mejorar la durabilidad y reducir la toxicidad de las células de Perovskita.
  
• Encapsulación Avanzada: Desarrollar métodos de encapsulación que protejan las perovskitas de la humedad y el oxígeno. Materiales como películas delgadas de polímeros y recubrimientos de barrera son prometedores.
  
• Colaboraciones público-privadas – la colaboración entre el ICMS, universidades y empresas como Abengoa ha acelerado la investigación y el desarrollo de estas tecnologías avanzadas.

• Mejora de la Uniformidad del Recubrimiento: Investigar métodos de deposición avanzados que aseguren una capa uniforme de perovskita en grandes áreas, crucial para la producción en masa

Integración fotovoltaica en edificios

La tendencia hacia la integración de sistemas solares en la arquitectura de los edificios está ganando terreno, pero también enfrenta varios desafíos.

Desafíos:

• Coste de integración – integrar sistemas fotovoltaicos en edificios existentes puede ser costoso y complejo.
  
• Compatibilidad arquitectónica – la instalación de paneles solares debe tener en cuenta el diseño y la estructura del edificio, lo que puede limitar las opciones de integración.
  
• Mantenimiento y acceso – la ubicación en fachadas y tejados puede dificultar el acceso para mantenimiento y limpieza, aumentando los costes operativos.

Medidas que pueden sortear estos desafíos:

• Normativas y regulaciones – la Ley de Transición Energética y Cambio Climático incluye normativas que facilitan la integración de tecnologías fotovoltaicas en el diseño de nuevos edificios, promoviendo la construcción de edificios de energía casi nula (nZEB).
  
• Apoyo financiero – el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima (PNIEC) ofrece incentivos fiscales y subvenciones para la instalación de sistemas fotovoltaicos integrados en edificios, promoviendo proyectos como el de la Torre Solar en Barcelona.
  
• Subvenciones e Incentivos Fiscales: Los gobiernos y organizaciones pueden ofrecer incentivos financieros, como subsidios y créditos fiscales, para reducir los costos iniciales de implementación de BIPV
  
• Desarrollo de Nuevos Materiales: Invertir en investigación y desarrollo para crear materiales BIPV más eficientes y duraderos que puedan integrarse de manera efectiva con los elementos de construcción.

Desafíos en los avances en energía eólica en España

La energía eólica ha sido igualmente importante en la estrategia de España para reducir su dependencia de los combustibles fósiles.

Las innovaciones en este campo han hecho que la energía eólica sea más eficiente y rentable, pero también enfrentan varios desafíos significativos.

Turbinas eólicas de mayor tamaño

Las turbinas eólicas de mayor tamaño son dispositivos diseñados con componentes más grandes para aumentar la capacidad de captación de viento y la producción de electricidad. sin embargo, presentan varios desafíos.

Desafíos:

• Coste de fabricación e instalación – las turbinas de mayor tamaño son significativamente más caras de fabricar e instalar.
  
• Logística y transporte – el transporte de componentes tan grandes a los sitios de instalación puede ser complejo y costoso.
  
• Impacto ambiental y visual – el tamaño de estas turbinas puede tener un mayor impacto visual y ambiental, lo que puede generar oposición de las comunidades locales.

Medidas que pueden sortear estos desafíos:

Optimización de la logística, empresas como Siemens Gamesa están desarrollando nuevas técnicas de transporte y montaje para componentes grandes, optimizando rutas y procesos logísticos.

Participación comunitaria, se involucra a las comunidades locales en el proceso de planificación para mitigar el impacto visual y ambiental.

Sistemas de control inteligente

Los avances en inteligencia artificial y análisis de datos han llevado al desarrollo de sistemas de control más sofisticados. Estos son algunos de los desafíos importantes que enfrentan.

Desafíos:

• Complejidad técnica – desarrollar y mantener sistemas de control inteligente requiere conocimientos técnicos avanzados y puede ser complejo.
  
• Ciberseguridad – los sistemas interconectados pueden ser vulnerables a ciberataques, lo que plantea riesgos para la fiabilidad del suministro de energía.
  
• Coste – implementar estos sistemas puede ser costoso, tanto en términos de instalación inicial como de mantenimiento continuo.
  
• Continuidad Operativa: Los sistemas deben ser capaces de operar de manera fiable incluso en condiciones adversas o ante fallos en componentes individuales.

Medidas que pueden sortear estos desafíos:

• Mejora en ciberseguridad – Red Eléctrica de España está implementando protocolos de ciberseguridad avanzados para proteger los sistemas de control de las turbinas eólicas.
  
• Formación y capacitación – iniciativas como el programa de formación de AEE (Asociación Empresarial Eólica) están capacitando a técnicos y especialistas en sistemas de control inteligente y su mantenimiento.

Energía eólica marina

España está explorando el potencial de la energía eólica marina y en un blog anterior os explicábamos este tipo de energía renovable, pero este sector enfrenta desafíos únicos.

Desafíos:

• Inversión en Infraestructura: La construcción y el mantenimiento de parques eólicos marinos son significativamente más costosos que sus equivalentes terrestres, debido a la necesidad de estructuras especializadas y tecnologías avanzadas para operar en el mar.
  
• Tecnología de Instalación y Mantenimiento: Las operaciones en alta mar requieren barcos especializados y tecnologías de instalación y mantenimiento costosas, lo que aumenta los costos operativos.
  
• Impacto ambiental – los proyectos de energía eólica marina pueden tener impactos significativos en los ecosistemas marinos y deben ser gestionados cuidadosamente.
  
• Conectividad y transmisión – transportar la electricidad generada en el mar a la red eléctrica terrestre requiere infraestructura adicional y es compleja y costosa.

Medidas que pueden sortear estos desafíos:

• Desarrollo de infraestructuras – proyectos como Windfloat Atlantic están desarrollando plataformas flotantes y sistemas de transmisión especializados para facilitar la conexión de las turbinas marinas a la red eléctrica terrestre.
  
• Evaluaciones ambientales – se realizan estudios ambientales detallados, como los llevados a cabo por el Instituto Español de Oceanografía (IEO), para minimizar el impacto en los ecosistemas marinos y garantizar la sostenibilidad de los proyectos.
  
• Subsidios y Apoyos Gubernamentales: Fomentar la inversión en energía eólica marina mediante subsidios, incentivos fiscales y apoyo financiero de los gobiernos.

Conclusión

Los avances en energía solar y eólica en España representan un paso significativo hacia un futuro más sostenible y menos dependiente de los combustibles fósiles.

Pero no debemos olvidar los desafíos técnicos, económicos y ambientales que requieren soluciones innovadoras y colaboraciones estratégicas entre el gobierno, la industria y la comunidad científica.

Con medidas adecuadas, como la investigación continua, incentivos financieros y normativas favorables, España puede superar estos obstáculos y consolidarse como un líder en energías renovables a nivel mundial.

Como expertos en maximizar la rentabilidad de los activos energéticos de comercializadoras y generadoras de energía, no dudéis en seguir nuestros artículos para estar al día de las novedades del sector energético.