¿Cómo Funcionan Las Granjas Solares? Descripción general, Beneficios e Impactos ambientales

Las granjas solares se están convirtiendo en sitios familiares en el paisaje a medida que más y más clientes de electricidad obtienen su energía del sol sin instalar nada en sus techos.

A diferencia de los sistemas solares de techo, una granja solar generalmente se encuentra fuera del sitio, no en la propiedad de un cliente de energía solar. También conocidos como parques solares o jardines solares, las granjas solares generalmente se montan en el suelo y sirven a múltiples clientes, de menos de diez a cientos de miles.

Solo un pequeño punto en el radar hace una década, las granjas solares grandes y pequeñas están en auge. En julio de 2018, se registraron 544 proyectos en la base de datos de parques solares que mantiene el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL). Dos años y medio después, en diciembre de 2020, la lista de NREL incluía 1.592 granjas solares. Las granjas solares han crecido en número y tamaño debido a la continua disminución del costo de la energía solar, con precios que cayeron un 89% entre 2010 y 2020. La disminución de los costos es una de las razones por las que se ha agregado más energía solar nueva a la mezcla de electricidad en los Estados Unidos que cualquier otra fuente durante dos años consecutivos.

Solar a escala de servicios públicos vs. Granjas Solares Comunitarias

Mientras que las granjas solares a escala de servicios públicos tienden a ser mucho más grandes que las granjas solares comunitarias, la principal diferencia es la participación del cliente.

En una granja solar comunitaria, varios clientes poseen conjuntamente o se suscriben a un proyecto solar local y reciben crédito en sus facturas de servicios públicos por la energía que produce su parte del proyecto solar. Por el contrario, los proyectos a escala de servicios públicos pueden ser desarrollados por la propia empresa de electricidad o por empresas privadas de energía que venden la electricidad que producen directamente a las empresas de servicios públicos, sin ninguna participación de los clientes.

Los proyectos solares comunitarios generalmente varían en tamaño de 2 a 2,000 kilovatios (kW) o más. Algunos estados ponen límites al tamaño de los proyectos solares comunitarios, ya sea directamente en términos de los kilovatios que pueden generar o limitando el número de personas que pueden unirse a un proyecto. El Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley considera los proyectos a escala de servicios públicos como cualquier proyecto solar montado en el suelo igual o superior a 5 megavatios (MW). A diciembre de 2020, había 129 granjas solares en los Estados Unidos que tenían 5 MW o más, según NREL.

Los Parques Solares más Grandes del Mundo

Una vista aérea de la granja solar en forma de panda en Datong, China.

La granja solar en forma de panda de China no es la más grande. El más lindo.

Xiaolu Chu / Getty Images

El récord de las granjas solares más grandes (o «parques», como se les conoce en otras partes del mundo) se sigue rompiendo. La lista de las 10 mejores no tiene granjas de más de una década. Por el contrario, la lista de las 10 plantas generadoras de electricidad activas más grandes del mundo incluye la presa Grand Coulee, construida en 1949. La planta de combustibles fósiles más grande de los Emiratos Árabes Unidos data de 1976.

  1. El Parque Solar Bhadla pasa por ser la granja solar más grande del mundo, con 2.245 MW. (En comparación, el estado de Nueva York tenía 3 GW de energía solar instalada en julio de 2021, suficiente para alimentar 500,000 hogares.) El proyecto Bhadla se desarrolla en una región remota y árida en el oeste de la India, donde las temperaturas alcanzan regularmente más de 100 grados F. Se construyó en cuatro fases a partir de 2015 y se completó en 2019. Mientras que India todavía genera el 70% de su energía a partir del carbón, el Parque Solar de Bhadla es parte del objetivo del país de instalar 175 gigavatios (GW) de energía renovable para 2022. (Un gigavatio es 1.000 MW, o mil millones de vatios.)
  2. Muy cerca del Parque Solar de Bhadla se encuentra el Parque Solar Hainan de 2.200 MW de Energía Hidroeléctrica Huanghe, que abrió sus puertas en 2020 en la provincia china de Qinghai. Representa las ambiciones de su país de alejarse de su gran dependencia del carbón. Al igual que la India, China sigue dependiendo en gran medida del carbón, con el 68% de su electricidad generada por carbón. China instaló 48,2 GW de energía solar en 2020, más del doble de Estados Unidos en el segundo lugar, y un tercio del total de instalaciones mundiales para el año.
  3. El proyecto de energía solar Shakti Sthala en Karnataka, India, está compuesto por 2.050 MW de capacidad solar, el único otro parque solar de más de 2 GW. Se completó en 2019 y cubre 13,000 acres de tierra. Arrendar la tierra a 2.300 agricultores locales en lugar de poseerla directamente, la granja solar producirá energía limpia al mismo tiempo que aumenta los ingresos rurales y ayuda a mantener a los agricultores en sus tierras.
  4. El Parque Solar Benban de 1.650 MW en Egipto es la granja solar más grande fuera de Asia. Iniciado en 2014 y ubicado con la ayuda de la NASA, comprende más de 7.2 millones de paneles solares individuales y se completó en noviembre de 2019. Al igual que otras granjas solares ubicadas en el desierto, incluidas las del suroeste de Estados Unidos, la colocación de granjas solares a menudo es una compensación entre el aumento de la radiación solar que se encuentra en los desiertos y la eficiencia reducida de los paneles solares a altas temperaturas.

Impactos ambientales de las granjas solares

Con más granjas solares que salpican el paisaje, la reacción en su contra ha crecido, algunas con preocupaciones ambientales legítimas, otras basadas en información errónea sobre su impacto ambiental.

Equilibrar La Energía Limpia Con La Biodiversidad

Las ovejas pastan alrededor y debajo de una granja solar.

las granjas Solares y la agricultura tradicional pueden coexistir.

Karl-Friedrich Hoh / Getty Images

La pérdida de biodiversidad es la otra crisis principal, además de la emergencia climática. No deberíamos tener que sacrificar la lucha contra uno a expensas del otro.

Según NREL, instalar suficiente energía solar para cumplir con los objetivos del Acuerdo Climático de París requeriría «una superficie máxima equivalente a 0.el 5% de la superficie contigua de los Estados Unidos.»Sin embargo, no todas las áreas de tierra son iguales, por lo que priorizar el uso de terrenos abandonados, antiguos vertederos, áreas perturbadas, tierras contaminadas, áreas zonificadas para usos industriales y otras zonas no sensibles reducirá el riesgo para la biodiversidad. Tampoco se debe poner en peligro la seguridad alimentaria de la nación sacrificando tierras de cultivo productivas.

Muchos estados tienen «mejores prácticas de ubicación» para que los instaladores de energía solar las sigan, al igual que el Departamento de Energía de los Estados Unidos, para minimizar los impactos ambientales de las granjas solares. Seis estados en los EE.UU. también tienen legislación que promueve granjas solares «amigables con los polinizadores» para proteger la biodiversidad local.

Bien planificadas y ubicadas, las granjas solares pueden proteger y mejorar los paisajes al mismo tiempo que protegen las tierras de cultivo productivas. Como se ha visto con el proyecto solar Shakti Sthala, el arrendamiento de tierras para proyectos solares en propiedades agrícolas no aptas para la agricultura puede aumentar los ingresos de los agricultores lo suficiente como para permitirles continuar cultivando sus tierras en lugar de venderlas a desarrolladores. La integración de paneles solares en las operaciones agrícolas (conocidos como agrivoltaicos) puede proporcionar sombra para el ganado, proteger los cultivos de fuertes lluvias, reducir la pérdida de agua y aumentar los rendimientos agrícolas al tiempo que produce suficiente electricidad para mantener la granja.

Beneficios ambientales de ser un «Prosumidor»

Aunque menos cuantificables, es importante no subestimar los beneficios de la participación de las partes interesadas en los proyectos solares.

La relación tradicional entre las empresas eléctricas y sus clientes es generalmente unidireccional: los servicios públicos generan y entregan electricidad, mientras que el único compromiso de los clientes con su servicio público es una conexión inicial y un pago mensual. A menos, por supuesto, que se corte la luz. Esa relación unidireccional no cambia en la energía solar a escala de servicios públicos. Y el compromiso del consumidor no ha cambiado; la única diferencia es que la fuente de energía es más limpia.

Sin embargo, tanto en la azotea como en la energía solar comunitaria, los clientes son «prosumidores», tanto productores como consumidores de su electricidad, y su relación con su consumo de electricidad cambia. Pagar sus facturas de servicios públicos con la energía que producen sus paneles solares significa que son más conscientes de cuánta energía usan y, por lo tanto, es más probable que la reduzcan.

Una encuesta de clientes de energía solar en California encontró que el 87% de ellos habían participado en otras acciones de eficiencia energética, como la instalación de iluminación y electrodomésticos eficientes. Incluso entre los propietarios de vehículos eléctricos respetuosos con el medio ambiente, aquellos sin energía solar usaban un 58% más de electricidad que el hogar típico. Si bien hay alguna evidencia de que los clientes de electricidad aumentan su consumo de energía al adoptar la energía solar, es una pequeña fracción (del 18% al 20%, en algunos estudios) del aumento de energía que producen.

El efecto neto sigue siendo que se agrega electricidad más limpia a la red, y la huella de carbono del cliente es menor incluso con más electricidad consumida. Cuanto más la producción de electricidad está en manos de los consumidores, más probabilidades tienen de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.

Las granjas solares continuarán creciendo

Se proyecta que las granjas solares continúen batiendo récords de nuevas instalaciones en al menos los próximos tres años, según analistas de la industria de Wood Mackenzie. Se necesitan regulaciones y supervisión adecuadas para minimizar el impacto ambiental de todo ese crecimiento, de modo que los beneficios en la lucha contra el cambio climático puedan equilibrarse con la necesidad de proteger la biodiversidad de la Tierra. Sin ambos, no se alcanzará la sostenibilidad.

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