Índice de Contenidos
- Introducción
- Contexto y Necesidad de Espacio
- Tipos de Sistemas Solares Flotantes
3.1. Estructuras Rígidas
3.2. Balsas Flexibles - Impacto en la Eficiencia y Temperatura de los Paneles
- Barreras Regulatorias en México
- Beneficios Ambientales y Conservación de Agua
- Casos Piloto Internacionales y en México
- Recomendaciones para Inversionistas y Comunidades
- Conclusiones y Próximos Pasos
1. Introducción
En un país con un potencial solar tan vasto como México, la búsqueda de nuevos espacios para paneles fotovoltaicos se ha convertido en un desafío. Con la superficie terrestre cada vez más disputada —entre proyectos agrícolas, urbanización y conservación—, la energía solar flotante, también llamada “floatovoltaica”, emerge como una alternativa prometedora. Este modelo consiste en instalar paneles solares sobre cuerpos de agua como presas, embalses y lagunas artificiales, aprovechando terrenos subutilizados y generando beneficios adicionales, como la reducción de evaporación.
Este artículo examina en detalle el potencial de la energía solar flotante en presas y embalses de México, sus características técnicas, retos regulatorios y ambientales, así como ejemplos de proyectos pilotos internacionales y locales. Al final, se presentarán recomendaciones para inversionistas y autoridades que consideren esta innovadora solución para maximizar el aprovechamiento del recurso solar sin dedicar más suelo agrícola o urbano.
2. Contexto y Necesidad de Espacio
2.1. Escasez de Terreno y Demanda Energética
México ha experimentado un crecimiento sostenido en la capacidad instalada de energía solar. Según datos de la Asociación Mexicana de la Industria Solar Fotovoltaica (AMIF), la capacidad fotovoltaica instalada superó los 8 GW en 2024, con proyecciones que apuntan a una multiplicación en los próximos años. Sin embargo, muchos proyectos se concentran en el norte y noroeste del país, áreas con abundante radiación solar y grandes extensiones de desierto.
A medida que la industria busca diversificar y acercarse a centros de consumo (zonas metropolitanas de la Ciudad de México, Guadalajara y Monterrey), el terreno disponible se reduce, ya sea por usos agrícolas, urbanos o de conservación ambiental. La competencia por estos espacios hace que los costos de arrendamiento y adquisición se eleven, dificultando la viabilidad económica de algunos proyectos.
2.2. Oportunidad de Cuerpos de Agua
El territorio mexicano cuenta con más de 200 embalses y presas de mediana a gran escala, responsables del suministro de agua para riego, consumo humano e incluso generación hidroeléctrica. Muchos de estos embalses presentan grandes extensiones de superficie acuática que rara vez se aprovechan para otros fines.
Instalar paneles flotantes en dichos cuerpos permite:
- Aprovechar espacios infrautilizados sin afectar tierras agrícolas o zonas urbanas.
- Reducir la evaporación del agua, un factor relevante en zonas áridas como Sonora, Chihuahua o el Estado de México.
- Mejorar la eficiencia de los paneles debido al enfriamiento natural que provee el agua.
Con más de 1 000 embalses grandes, medianos y pequeños repartidos en todo el territorio, México podría destinar un porcentaje relativamente pequeño de su superficie acuática a proyectos flotantes para incrementar de manera significativa su capacidad fotovoltaica.
3. Tipos de Sistemas Solares Flotantes
3.1. Estructuras Rígidas
Las estructuras rígidas consisten en plataformas prefabricadas de acero o aluminio, divididas en módulos que soportan a los paneles.
- Ventajas Técnicas:
- Gran estabilidad en embalses con corrientes bajas.
- Mayor resistencia al viento comparado con balsas flexibles.
- Capacidad para incorporar pasarelas de mantenimiento.
- Gran estabilidad en embalses con corrientes bajas.
- Consideraciones de Costo:
- Requieren inversión inicial más elevada en materiales y transporte.
- Su instalación y anclaje demandan grúas y equipo pesado.
- Requieren inversión inicial más elevada en materiales y transporte.
3.2. Balsas Flexibles
Son flotadores de polietileno de alta densidad o PVC reforzado, modulares y conectados entre sí para sostener los paneles.
- Ventajas Técnicas:
- Instalación y desplazamiento más sencillo, ya que las balsas se ensamblan in situ.
- Menor costo de transporte y logística.
- Adapta mejor a fluctuaciones en el nivel del agua.
- Instalación y desplazamiento más sencillo, ya que las balsas se ensamblan in situ.
- Consideraciones de Costo:
- Mantenimiento periódico de las conexiones y flotadores para evitar fugas.
- Vulnerabilidad a daños por objetos flotantes o fauna acuática.
- Mantenimiento periódico de las conexiones y flotadores para evitar fugas.
4. Impacto en la Eficiencia y Temperatura de los Paneles
4.1. Enfriamiento Natural por el Agua
Uno de los beneficios clave de la energía solar flotante es la reducción de temperatura operativa de los paneles. A temperatura ambiente elevada, el rendimiento fotovoltaico se reduce aproximadamente 0.45% por cada grado Celsius que supera los 25 °C.
- Mecanismo de Enfriamiento:
El contacto cercano con la superficie del agua facilita la disipación de calor de los paneles, que de otra forma se acumula cuando se instalan sobre tierra. Estudios en Japón e India han reportado reducciones de temperatura de hasta 5 – 10 °C en los paneles flotantes. - Incremento en Eficiencia:
Ese enfriamiento se traduce en un aumento de rendimiento de entre 5 y 15% anual, según el clima local y la temperatura del agua.
4.2. Reducción de Evaporación
La cobertura parcial de la superficie acuática con paneles solares disminuye la radiación directa sobre el agua, reduciendo la evaporación hasta en 70%. En zonas áridas de México, donde el agua es un recurso crítico para la agricultura y el consumo humano, cada metro cúbico ahorrado resulta significativo.
- Cálculos de Ahorro:
Un embalse de 50 ha cubierto al 10% con paneles flotantes podría ver reducida su evaporación diaria en miles de metros cúbicos. - Impacto Agrícola:
Este ahorro contribuye a garantizar suministros de riego, especialmente en temporadas secas, beneficiando a comunidades rurales y proyectos agrícolas cercanos.
5. Barreras Regulatorias en México
5.1. Permisos de Uso de Agua (CONAGUA)
Para instalar un proyecto flotante, es necesario obtener la concesión o permiso correspondiente de la Comisión Nacional del Agua (CONAGUA). Estos trámites implican:
- Demostrar que la instalación no afectará el suministro básico de agua para riego, consumo humano o generación hidroeléctrica existente.
- Estudios de impacto ambiental para asegurar que la flora y fauna acuática no se vean perjudicadas.
- Presentar un proyecto técnico que incluya detalles de anclaje, materiales y mantenimiento.
5.2. Autorizaciones Ambientales (SEMARNAT)
La Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT) exige:
- Evaluaciones de Impacto Ambiental (EIA) para proyectos que superen ciertos tamaños o impacto potencial.
- Asegurar que no se afecte la biodiversidad, especialmente especies endémicas de plantas o peces.
- Planes de mitigación y restauración de áreas circundantes en caso de desmantelamiento futuro.
5.3. Legislación Estatal y Municipal
- Algunos estados, como Sonora y el Estado de México, cuentan con normas específicas para proyectos en embalses.
- Autoridades locales pueden requerir licencias adicionales, como licencia de uso de suelo, permisos de descarga y estudios comunitarios de aceptación.
El proceso puede ser largo (6 – 12 meses), por lo que se recomienda iniciar el levantamiento de información y estudios ambientales con anticipación.
6. Beneficios Ambientales y Conservación de Agua
6.1. Reducción de Emisiones de CO₂
Cada kilovatio hora (kWh) generado con energía solar flotante evita emisiones de aproximadamente 0.7 kg de CO₂, si se compara con el factor de emisión promedio de la red eléctrica mexicana (principalmente alimentada por gas y carbón).
- Cálculo de Impacto:
Una planta flotante de 10 MWp puede generar ~16 GWh al año en zonas de alta radiación, evitando ~11 200 toneladas de CO₂ anuales.
6.2. Conservación de Agua
Como se mencionó, la reducción de la evaporación ayuda a:
- Mantener niveles de agua más estables, fundamentales para regadíos en temporada seca.
- Reducir la presión sobre acuíferos subterráneos y pozos, evitando sobreexplotación.
6.3. Protección de Especies Acuáticas
Al ofrecer sombra parcial, los proyectos flotantes pueden regular la temperatura del agua y disminuir la proliferación de algas nocivas. Esto favorece la flora y fauna adaptada a rangos de temperatura más frescos, mejorando la calidad del ecosistema acuático.
7. Casos Piloto Internacionales y en México
7.1. Proyectos Internacionales
- Japón (Yamakura Floating Solar Plant):
Con 13.7 MWp instalado en 2018, es uno de los mayores proyectos flotantes del mundo. Utiliza plataformas rígidas que cubren alrededor de 180 000 m² de un lago artificial.
- Resultados: Aumento de eficiencia de 10% por enfriamiento, reducción de evaporación del 15%.
- Resultados: Aumento de eficiencia de 10% por enfriamiento, reducción de evaporación del 15%.
- India (Omkareshwar dam project):
Se planea instalar 600 MWp flotantes en la presa de Omkareshwar, con beneficios de refrigeración y ahorro de agua significativos.
7.2. Proyectos en México
- Estudio en Presa El Novillo, Sonora (2023):
Una empresa de consultoría realizó un piloto de 200 kWp usando balsas flexibles.
- Observaciones: Reducción de temperatura de paneles en 7 °C promedio, aumento de producción del 8% comparado con módulos en tierra.
- Lecciones: Necesidad de anclajes reforzados ante vientos de más de 50 km/h en la región.
- Observaciones: Reducción de temperatura de paneles en 7 °C promedio, aumento de producción del 8% comparado con módulos en tierra.
- Proyecto en Presa La Angostura, Estado de México (2024):
Se instaló un sistema de 500 kWp con plataformas rígidas.
- Resultados preliminares: Menor evaporación en un 12% y eficiencia promedio 6% superior a los módulos terrestres instalados en la misma latitud.
- Desafíos: Coordinación con autoridades de agua y comunidades rurales cercanas para uso de espacio y permisos.
- Resultados preliminares: Menor evaporación en un 12% y eficiencia promedio 6% superior a los módulos terrestres instalados en la misma latitud.
Estos ejemplos demuestran que, aunque la tecnología está probada y ofrece beneficios claros, cada cuerpo de agua presenta condiciones únicas (clima, velocidad de viento, profundidad) que requieren estudios específicos.
8. Recomendaciones para Inversionistas y Comunidades
Para asegurar el éxito de un proyecto solar flotante en México, se aconseja seguir estos pasos:
8.1. Diagnóstico Técnico y Ambiental
- Estudio de Potencial Solar y Temperatura del Agua:
Medir la radiación global y la temperatura del embalse para estimar la eficiencia esperada. - Ensayos de Anclaje y Flotabilidad:
Realizar pruebas in situ de resiliencia a vientos, corrientes y fluctuaciones de nivel. - Evaluación de Impacto Ambiental:
Incluir monitoreo de especies acuáticas, calidad del agua y posibles efectos en el ecosistema.
8.2. Trámites y Permisos
- Permiso de CONAGUA:
Presentar anteproyecto técnico y plan de mitigación para garantizar que no se afecte el suministro para riego o consumo humano. - Autorización de SEMARNAT:
Solicitar Evaluación de Impacto Ambiental (EIA) si el proyecto supera los umbrales establecidos (normalmente > 1 MWp). - Licencias Estatales y Municipales:
Gestionar permisos de uso de suelo, coordinación con Protección Civil en caso de desastres naturales y aval comunitario.
8.3. Selección de Tecnología y Proveedores
- Comparar Estructuras Rígidas vs. Balsas Flexibles:
- En presas con corrientes moderadas o estructuras permanentes, preferir plataformas rígidas.
- En embalses con grandes fluctuaciones, optar por balsas flexibles.
- En presas con corrientes moderadas o estructuras permanentes, preferir plataformas rígidas.
- Socio Tecnológico:
Contratar a un proveedor con experiencia en proyectos flotantes (preferentemente con antecedentes en climas similares a los mexicanos).
8.4. Plan de Mantenimiento y Monitoreo
- Inspecciones Periódicas:
Programar revisiones mensuales para verificar anclajes, integridad de balsas y estado de los paneles. - Monitoreo Remoto:
Implementar sistemas SCADA (ver ejemplos de digitalización en Tendencias Futuras en Tecnología Solar: Innovaciones y Soluciones Emergentes) que envíen alertas automáticas en caso de disminución de rendimiento. - Programa de Limpieza Especializada:
Contratar servicios de limpieza que utilicen equipos adaptados para operar sobre plataformas flotantes sin dañar la superficie del agua.
8.5. Modelos Financieros y Retorno de Inversión
- Estimación de Costos y Ahorros:
- Inversión inicial: equipos flotantes, instalación, permisos.
- Ahorros: incremento en producción (6–10%), reducción de costos por evaporación (valorar en términos de agua ahorrada).
- Inversión inicial: equipos flotantes, instalación, permisos.
- Opciones de Financiamiento:
- Créditos verdes de bancos de desarrollo regional.
- Programas de apoyo federal y estatal (vid. Opciones de Financiamiento para Proyectos Solares: Maximizando el ROI de tu Inversión).
- Alianzas público-privadas con ayuntamientos o concesionarios de agua.
- Créditos verdes de bancos de desarrollo regional.
9. Conclusiones y Próximos Pasos
La energía solar flotante representa una valiosa oportunidad para México: combina generación renovable con conservación de agua y uso eficiente del espacio. Pese a los retos regulatorios y técnicos, los beneficios en eficiencia (5–15% adicionales), reducción de evaporación y conservación del terreno son claros.
Conclusiones Principales:
- Los embalses y presas mexicanas pueden alojar proyectos flotantes sin competir por suelo agrícola o urbano.
- El enfriamiento natural del agua mejora el desempeño de los paneles, aumentando su producción anual.
- Los trámites de CONAGUA y SEMARNAT son esenciales, pero la experiencia de proyectos pilotos demuestra que, con una adecuada EIA y mitigación, se logra la aprobación.
- Los costos iniciales son mayores que un proyecto en tierra, pero los ahorros a largo plazo (agua y mayor producción) equilibran la inversión.
Próximos Pasos para Inversionistas y Comunidades:
- Identificar Embalses Viables: Realizar un inventario de presas con radiación alta (por ejemplo, en Sonora, Estado de México o Zacatecas).
- Conformar Equipos Técnicos: Incluir ingenieros civiles, ambientólogos y expertos en fotovoltaica.
- Gestionar Permisos Tempranamente: Iniciar trámites de CONAGUA y SEMARNAT al mismo tiempo que se desarrolla el plan técnico.
- Buscar Financiamiento Combinado: Explorar créditos verdes, subsidios estatales y alianzas con comunidades locales.
- Implementar Pilotos Pequeños: Comenzar con 100–500 kWp para validar modelos y ajustar diseño antes de escalar a 5–10 MWp.
Con una adecuada planificación, los proyectos de energía solar flotante pueden multiplicar la capacidad renovable de México sin requerir más suelo, aportando al cumplimiento de metas de reducción de emisiones y promoviendo una gestión sostenible del recurso hídrico.
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