En los últimos años, con el gran aumento del número de plantas fotovoltaicas en circulación, se ha producido una grave escasez de terrenos disponibles para su instalación y construcción, lo que limita el desarrollo de este tipo de centrales. Al mismo tiempo, otra rama de la tecnología fotovoltaica, las centrales eléctricas flotantes, ha cobrado protagonismo.
A diferencia de las plantas fotovoltaicas tradicionales, las plantas fotovoltaicas flotantes se instalan en la superficie del agua. Además de no ocupar recursos terrestres, lo que favorece la producción y la vida de las personas, la superficie del agua sobre los módulos fotovoltaicos y la refrigeración de los cables también mejora la eficiencia de la generación de energía. Las plantas fotovoltaicas flotantes también reducen la evaporación del agua e inhiben el crecimiento de algas, lo cual beneficia la acuicultura y la pesca diaria.
En 2017, se construyó la primera planta fotovoltaica flotante del mundo, con una superficie total de 1393 mu, en la comunidad de LiuLong, municipio de Tianji, distrito de Panji, ciudad de Huainan, provincia de Anhui. Al ser la primera planta fotovoltaica flotante del mundo, el mayor desafío técnico reside en la movilidad y la humedad.
El "movimiento" se refiere al cálculo de simulación de viento y oleaje. Dado que los módulos fotovoltaicos flotantes se encuentran por encima de la superficie del agua, a diferencia del estado estático constante de la energía fotovoltaica convencional, se deben realizar cálculos detallados de simulación de viento y oleaje para cada unidad de generación de energía estándar, lo que proporciona una base para el diseño del sistema de anclaje y la estructura del cuerpo flotante, garantizando así la seguridad de los paneles flotantes. Entre ellos, el sistema de anclaje adaptativo al nivel del agua de los paneles flotantes utiliza pilotes de anclaje al suelo con cables de acero envainados para conectarlos con el refuerzo del borde de los paneles. Cada punto de anclaje se coloca cada 6 metros, dejando un margen en el cable para garantizar una fuerza uniforme, seguridad y fiabilidad, y lograr el mejor equilibrio entre dinámica y estática.
El término "húmedo" se refiere a la comparación de la fiabilidad de los módulos de doble vidrio, los módulos tipo N y los módulos convencionales con panel posterior sin vidrio, resistentes a PID, en un entorno húmedo durante un período prolongado, así como a la verificación del impacto en la generación de energía y la durabilidad de los materiales del cuerpo flotante, entre otros aspectos, para garantizar la seguridad de la vida útil de diseño de la central eléctrica flotante de 25 años y proporcionar datos fiables para proyectos posteriores.
Las centrales eléctricas flotantes pueden construirse en diversos cuerpos de agua, ya sean lagos naturales, embalses artificiales, zonas de hundimiento de minas de carbón o plantas de tratamiento de aguas residuales, siempre que se disponga de una cantidad de agua suficiente para la instalación de los equipos. Al cumplir con este requisito, las centrales eléctricas flotantes no solo regeneran las aguas residuales para generar un nuevo combustible, sino que también maximizan su capacidad de autolimpieza, cubriendo la superficie del agua para reducir la evaporación, inhibir el crecimiento de microorganismos y, por lo tanto, purificar su calidad. Las centrales fotovoltaicas flotantes aprovechan al máximo el efecto de refrigeración por agua para solucionar el problema de refrigeración de las centrales fotovoltaicas en carreteras. Además, al no tener sombra sobre el agua y estar totalmente expuestas a la luz, se espera que la central eléctrica flotante mejore la eficiencia de generación de energía en aproximadamente un 5 %.
Tras años de construcción y desarrollo, la escasez de terrenos y el impacto ambiental han limitado considerablemente el diseño de carreteras fotovoltaicas. Si bien es posible ampliarlo en cierta medida mediante el desarrollo de zonas desérticas y montañosas, aún se trata de un tratamiento sintomático, pero no de la causa raíz. Con el desarrollo de la tecnología fotovoltaica flotante, este nuevo tipo de central eléctrica no necesita acaparar terrenos valiosos para los residentes, sino aprovechar una mayor superficie fluvial y vial para generar ventajas complementarias y lograr un beneficio mutuo.