La naturaleza inspira la innovación renovable

Las empresas trabajan en la incorporación urbana de las fuentes limpias, con diseño y estética únicos y atractivo

El sistema fotovoltaico Smartflower, en el Golf Park de La Moraleja, en Alcobendas.
El sistema fotovoltaico Smartflower, en el Golf Park de La Moraleja, en Alcobendas.

La innovación acelera en las renovables ante la previsión de fuerte crecimiento en los próximos años. Superada la barrera de los altos precios –y parte de las trabas políticas–, las empresas trabajan en su integración arquitectónica, es decir, en mejorar el diseño y la estética de sus instalaciones por su potencial urbano. Pero también en la combinación de distintas fuentes –eólica con solar, por ejemplo– para aumentar la capacidad de producción de energía y bajar costes.

“Cuando una tecnología se abarata, y encima es beneficiosa para el medio ambiente, en un momento en que la necesidad de descarbonización es patente, se abre un amplio abanico de opciones. Mucho más rápido de lo que pensamos se convertirán en cotidianas”, considera Carlos del Cañizo, director del Instituto de Energía Solar de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM).

Cuando una tecnología se abarata, y encima es beneficiosa para el ambiente, se abre un abanico de opciones

Carlos del Cañizo (Instituto de energía solar de la UPM)

La tendencia en la mayoría de estos proyectos es imitar a la naturaleza, lo que se conoce como biomimetismo, para que los recursos se aprovechen al máximo. “Se trata de su integración arquitectónica, de incorporar los materiales fotovoltaicos en edificios y de diseños ad hoc en función de las necesidades, un mercado sin cuajar aún”, precisa Del Cañizo.

Girasoles fotovoltaicos

Es el caso de Smartflower, un sistema fotovoltaico que emula el movimiento de los girasoles y que puede generar, dependiendo de su ubicación, unos 6.000 kWh anuales, por encima de los 4.500 de media que demanda una vivienda unifamiliar.

La compañía de origen austriaco, adquirida en 2018 por la firma estadounidense Smartflower Solar, aterrizó en España en 2017 a través de su filial Smartflower Iberia, cuenta su director general, Julio Matilla. Pero no fue hasta el año pasado cuando comenzó a comercializar por 24.000 euros su producto de autoconsumo “todo en uno”.

El girasol solar Smartflower instalado en la planta de Iveco, en Valladolid.
El girasol solar Smartflower instalado en la planta de Iveco, en Valladolid.

Dos años después, los espectaculares pétalos de esta estructura, de 2,65 metros de alto y que ocupa 20 metros cuadrados, se abren y se cierran automáticamente con el alba y el ocaso en la fábrica de Nissan de Barcelona, en la de Iveco de Valladolid, en el centro de formación de Naturgy de Ávila y en el CaixaForum de Barcelona. “Estamos en pleno proceso de expansión, creando una red de distribución en Las Palmas y Tenerife... e instalándolo en sitios singulares que no habíamos pensado”, indica con emoción Matilla.

Y es que este “primer seguidor solar doméstico del mundo” atrae a ayuntamientos como el de Begur (Gerona) y el de Pozuelo de Alarcón (Madrid); circuitos de velocidad; campos de golf como el Golf Park de La Moraleja; particulares (también en terrazas), hoteles y hasta funerarias, detalla.

Smartflower, un sistema fotovoltaico que emula a los girasoles, puede generar unos 6.000 kWh anuales

“Es un producto vivo, compacto, autónomo y fácil de instalar (una hora); se repliega si hay mucho viento o lluvia; se limpia automáticamente; se refrigera de forma natural por su diseño (vienés), y produce un 40% más de energía que los convencionales por su sistema de control astronómico (GPS) que hace que sus paneles de 18 metros cuadrados se sitúen siempre en un ángulo de 90° con respecto al sol”, cita entre las bondades el directivo de la empresa con tres empleados y que espera facturar 270.000 euros este ejercicio.

Fusión de tecnologías

La unión hace la fuerza, dice un popular dicho. Es lo que ha hecho Acciona en su parque eólico de Breña, en Albacete. La firma que dirige José Manuel Entrecanales ha cubierto una torre de 80 metros de altura de uno de sus aerogeneradores con 120 paneles fotovoltaicos orgánicos y flexibles, con una potencia de 9,36 kilovatios pico (kWp), distribuidos en ocho alturas, orientación sudeste-sudoeste, y que ocupan unos 50 metros, para cubrir el consumo eléctrico interno de la turbina.

Es lo que se conoce como hibridación, que no es más que la “coexistencia de diversas tecnologías de generación renovable, con o sin almacenamiento, con una única sociedad ve­hícu­lo y un único punto de conexión, explica Tomás Romagosa, director técnico de la Asociación Empresarial Eólica (AEE), quien añade que, pese a su vigencia desde hace algunos años, no está aún recogida en la regulación.

El aerogenerador de Acciona que despliega en su torre paneles solares, en Breña (Albacete).
El aerogenerador de Acciona que despliega en su torre paneles solares, en Breña (Albacete).

“La eólica y la solar tienen intermitencias diferentes y, en muchos casos, son complementarias. Si de noche no hay sol para generar electricidad, sí puede haber viento. La hibridación contribuye a suministrar energía constante a la red, usar al máximo su potencial, al tiempo que se aprovechan los espacios minimizando el impacto ambiental y visual”, comentan desde Acciona.

Si bien esta solución piloto se utiliza hasta ahora para producir parte de la energía de los sistemas internos de sus aerogeneradores, la intención de la compañía en un futuro cercano es que sirva para aumentar la capacidad de producción energética de los parques eólicos.

Acciona o Siemens Gamesa se centran en la hibridación, eólica con hidráulica o solar con eólica, para generar más electricidad

“El proyecto de Breña supone una optimización del uso del espacio para la producción renovable y nos va permitir probar la eficiencia de la fotovoltaica orgánica, una tecnología que creemos tiene una de las mayores curvas de mejora de eficiencia tecnológica”, concluye Belén Linares, directora de innovación de energía en Acciona.

No es la única combinación posible. Romagosa menciona otra pionera, el complejo hidroeólico de Gorona del Viento, en la isla de El Hierro, gestionado por la empresa de nombre homónimo compuesta por Endesa, el Cabildo de El Hierro, el Gobierno canario y el Instituto Tecnológico de Canarias.

“Los de eólica con hidráulica tienen gran aplicación en sistemas eléctricos aislados y entornos insulares por su capacidad de regulación y estabilización del sistema, y como herramienta para la integración segura de las renovables”, aduce. Con este proyecto, El Hierro batió en agosto el récord mundial de cobertura de demanda eléctrica con fuentes limpias en territorios aislados, al superar los 24 días de generación consecutiva, apunta.

Otras iniciativas

Coche eléctrico. Carlos del Cañizo, director del Instituto de Energía Solar de la UPM, desvela que se está llevando a cabo “mucha investigación” en la integración de la fotovoltaica en el coche eléctrico. “Qué implica, qué necesidades puede cubrir, qué células son las más apropiadas o qué materiales son más resistentes” son algunas de las cuestiones planteadas.

Turismo. Una empresa española, adelanta Del Cañizo sin revelar el nombre, está en conversaciones con ayuntamientos de ciudades turísticas (sin especificar) para instalar parasoles fotovoltaicos en puntos de información turísticos. “La idea es dar sombra y ahorrar energía”, arguye.

Almacenamiento. El Instituto de Energía Solar de la UPM desarrolla también un proyecto de almacenamiento a alta temperatura de silicio fundido, que recupera la energía con células fotovoltaicas y que puede generar calor o electricidad según las necesidades, señala Carlos del Cañizo, su director.

Espacios públicos. Las firmas israelíes Sologic, Energiya Global o Bright Source han desarrollado árboles solares metálicos, hoy en parques de Israel, México y Argentina para el alumbrado público y recarga de móviles.

Autoconsumo. LG vende en España desde inicios de año sus paneles solares para empresas y hogares. Cuatro son los modelos: LG NeON 2, el más rentable; LG NeON 2 Black, último en diseño; LG NeON 2 Bifacial, líder en potencia, y LG NeON R, a la cabeza en eficiencia, concreta Francisco Ramírez, director general de LG Business Solutions Iberia. Coste total de la instalación: unos 2.000 euros el kW. En breve incluirán una batería de almacenamiento ampliable a 12,8 kWh.

Siemens Gamesa, en su centro de pruebas del parque eólico de La Plana (Zaragoza), prueba dos baterías, una de flujo-redox de vanadio de 120 kW, que genera 400 kWh, y otra de ion-litio de 572 kW, que produce 143 kWh, con eólica (850 kW), solar (245 kWp) y un generador diésel (666 kW), agrega el experto.

La hibridación se extiende, con subastas multitecnologías, en India, EE UU, Australia y Grecia, y se estudia en Alemania e Irlanda. Entre las ventajas, según la AEE, eleva el factor de capacidad del punto de acceso y conexión a la red de la planta por la complementariedad de las curvas de carga de las distintas tecnologías, reduce la inversión en red, optimiza la operación y mantenimiento y agiliza “en gran medida” los plazos de conexión y puesta en marcha de las renovables, entre otras.

Piedras volcánicas para el almacenamiento de energía

El sistema de almacenamiento térmico de energía de Siemens Gamesa, en Hamburgo.
El sistema de almacenamiento térmico de energía de Siemens Gamesa, en Hamburgo.

En junio pasado, en Hamburgo (Alemania), comenzó a funcionar la primera planta piloto del mundo de almacenamiento térmico de energía eléctrica (ETES). El sistema, de Siemens Gamesa, cuenta con 1.000 toneladas de piedra volcánica que pueden atesorar 130 MWh de potencia durante una semana y que sirven para suministrar 26 horas de luz ininterrumpida, aseguran en la empresa.

La instalación se alimenta de la energía eléctrica convertida en aire caliente a través de un calentador por resistencia y un insuflador de aire que calienta las rocas hasta los 750 °C. En picos de demanda, el ETES recurre a una turbina de vapor para la reelectrificación de la energía almacenada. “En los próximos tres años se continuará experimentando con la escala de 130-140 MWh, pero se espera alcanzar varios GWh entre 2022 y 2025”, indican. La intención de la compañía es demostrar cómo se integra en la red de forma regular y llevarla a gran escala.

Para ello, la firma ha llegado a un acuerdo con el Gobierno de Navarra e Iberdrola para impulsar esta tecnología en la comunidad foral. “Estudiamos la viabilidad de construir y explotar un prototipo en Navarra, ya que cuenta con más de 1.000 MW renovables instalados, por lo que su potencial es muy grande”, afirman.

En el futuro, ya en el mercado, tendrá una vida útil de 30-40 años. “Nuestra solución es ahora 10 veces más barata y dura tres veces más, por debajo de los 100 euros por MWh almacenado”, calculan.

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