KIERAN HANNIGAN, TRUDIE BRADBURY Y GRANT MAXWELL
Desde inundaciones e incendios hasta tormentas de granizo y huracanes, los parques solares a gran escala son cada vez más vulnerables a los peligros geológicos. Y el cambio climático está amplificando los riesgos. Como resultado, la resiliencia climática debe ser una prioridad a la hora de diseñar y construir parques solares a gran escala.
Se necesitan varias estrategias para proteger nuestros activos solares. Analizaremos cómo una selección cuidadosa del sitio, seguida de soluciones como sistemas de alerta temprana, almacenamiento para granizo y viento y enfoques innovadores (como la energía agrovoltaica) pueden mejorar la resiliencia de los parques solares.
La mitigación de los riesgos geológicos para los parques solares a gran escala comienza con la selección del sitio. Puede parecer intuitivo ubicar los parques solares en las zonas áridas del interior de Australia, sin habitantes. Sin embargo, estas áreas a menudo carecen de la infraestructura necesaria para que sea viable construirlas allí.
La pregunta principal que se hacen los promotores es: ¿con qué facilidad puede conectarse un parque solar a la red? Este factor crítico reduce la lista de posibles emplazamientos. Sin suficientes líneas de transmisión o acceso a la red, el elevado coste de modernizar o construir esta infraestructura (que a veces asciende a cientos de millones de dólares) puede superar rápidamente los beneficios de una extensión de terreno soleada y vacía.
Una vez que los desarrolladores identifican un área que podría funcionar, el proceso pasa a la elaboración de mapas de restricciones, donde los desarrolladores evalúan factores específicos que determinan dónde se puede o no construir un parque solar dentro de una región.
Por ejemplo, las llanuras aluviales son zonas donde está claro que no se puede construir, y las áreas propensas a incendios forestales o hábitats importantes, como zonas de anidación de flora o fauna protegidas, ofrecen serias limitaciones. Si bien esto último puede no ser un riesgo geológico, es una preocupación ambiental importante que forma parte de la planificación.
En Kingaroy, una ciudad agrícola de Queensland famosa por su vino y sus cacahuetes, nuestro equipo ayudó a un cliente que buscaba abastecer de energía renovable a las granjas locales. Al inspeccionar el terreno y crear un diseño conceptual, trazamos un mapa de los riesgos geotécnicos, estructurales, ecológicos y de inundaciones de la región. Todo esto le dio al cliente una mejor visión de la disposición del terreno antes de comenzar la construcción.
En definitiva, rara vez se eligen los sitios porque sean perfectos en todos los sentidos, libres de riesgos geológicos u otros problemas. Más bien, se los selecciona porque existen formas razonables de mitigar los riesgos que existen .
GRANIZO: ESTRATEGIAS DE MITIGACIÓN DE RIESGOS GEOLÓGICOS PARA PARQUES SOLARES QUE ENFRENTAN UN AZOTE GÉLIDO
El granizo ha sido un desafío particular para el desarrollo y la operación de parques solares. Esto es aún más grave a medida que el cambio climático hace que la frecuencia y la gravedad de las tormentas de granizo aumenten en todo el mundo.
En Texas, una granja solar de 1.200 hectáreas sufrió graves daños durante una tormenta de granizo, en la que piedras del tamaño de una pelota de béisbol destrozaron cientos de sus paneles solares, lo que redujo la capacidad de la granja. Otra granja solar en Nebraska fue demolida después de una fuerte tormenta de granizo.
Según el Departamento de Energía de Estados Unidos, los granizos de gran tamaño tienen suficiente energía cinética para romper el vidrio de los paneles solares. Más cerca de casa, una tormenta de granizo en Queensland, donde los granizos del tamaño de bolas de nieve alcanzaron los parques solares, causó daños por valor de más de 28 millones de dólares a un parque solar.
Una aseguradora estima que los daños causados por el granizo representan más de la mitad de todas las reclamaciones por parques solares. Algunas aseguradoras incluso han comenzado a negarse a asegurar los parques solares debido al riesgo. Entonces, ¿cómo podemos mitigar el riesgo del granizo y proteger las inversiones en energía verde?
Una forma de hacerlo es aumentar el grosor de los paneles de vidrio. A medida que se ha acelerado el desarrollo de los parques solares, los paneles se han vuelto más grandes y el vidrio más delgado. Aumentar el grosor del vidrio lo haría menos susceptible a sufrir daños.
Otra opción es el "reposo", que consiste en mover los paneles solares a una posición vertical, lo que reduce su exposición al granizo. Las estaciones meteorológicas son esenciales para los parques solares, ya que controlan la nubosidad y la luz solar, pero también pueden detectar fenómenos meteorológicos adversos.
En caso de granizo, las estaciones meteorológicas y los sistemas de detección temprana pueden mover automáticamente los paneles a una posición de almacenamiento antes de que se produzca una tormenta.
HURACANES: CÓMO REDUCIR EL RIESGO DE DAÑOS CAUSADOS POR VIENTOS HURACANADOS
El viento es otro de los principales riesgos a los que se enfrentan los parques solares. No estamos hablando de una cálida brisa de verano, sino de los fuertes vientos que acompañan a los ciclones tropicales y que tienen el poder de arrancar los paneles solares del suelo.
El cambio climático implica que los huracanes, al igual que las tormentas de granizo, están aumentando en frecuencia y severidad. El Consejo Australiano del Clima señala que las velocidades máximas del viento asociadas con los ciclones están aumentando.
Por eso hemos empezado a realizar pruebas de extracción de los paneles solares para determinar si se van a despegar cuando llegue una tormenta. Estas pruebas nos ayudan a entender qué tan fuertes deben ser los anclajes o pernos que sostienen un panel solar al suelo, para que podamos asegurarnos de que no se aflojen demasiado cuando los golpeen vientos fuertes.
El almacenamiento también puede proteger los paneles solares de los fuertes vientos. Sin embargo, en este caso, los paneles solares están inclinados hacia el viento, lo que reduce la cantidad de viento que captan.
INCENDIOS FORESTALES: MITIGACIÓN DE LOS RIESGOS DE INCENDIO EN LOS PARQUES SOLARES
En Australia, donde los incendios forestales son una amenaza habitual en verano, la gestión de los riesgos de incendio es crucial a la hora de desarrollar parques solares.
Estos riesgos son dobles: la posibilidad de que un parque solar provoque un incendio forestal y la vulnerabilidad del propio parque solar a los incendios forestales. La principal preocupación suele ser la primera: evitar que los parques solares provoquen incendios.
Esto es especialmente cierto en las zonas rurales. En comparación con las zonas urbanas, la parte posterior de los paneles solares en las zonas rurales a menudo tiene cables y otros componentes eléctricos expuestos. Con voltajes que alcanzan hasta 1500 voltios, estos componentes pueden representar un peligro de incendio.
Los parques solares ubicados cerca de matorrales son los que corren mayor riesgo y, en estos casos, las evaluaciones de los consultores de incendios forestales a veces requieren un retiro de 20 metros. También es importante reducir la carga de combustible alrededor de los paneles solares (principalmente el césped) asegurándose de que se corta con regularidad.
¿Una forma sorprendentemente eficaz de hacerlo? Las ovejas.
A través de la "agrovoltaica", en la que utilizamos la tierra tanto para energía renovable como para la agricultura, el pastoreo de ovejas puede ayudar a mantener la vegetación debajo de los paneles. Esto no solo reduce los riesgos de incendio, sino que también es una alternativa rentable a la siega.
Las ovejas mantienen el pasto corto, lo que evita el crecimiento excesivo que de otro modo podría alimentar los incendios. Es una solución práctica y de bajo mantenimiento para lo que de otro modo sería una tarea de mantenimiento costosa para los parques solares.
INUNDACIONES: MEJORES PRÁCTICAS PARA LA CONSTRUCCIÓN DE PARQUES SOLARES EN ZONAS PROPENSAS A INUNDACIONES
Es importante evitar las zonas inundables al seleccionar un sitio para un parque solar. Desde un punto de vista de ingeniería eléctrica, normalmente confiamos en expertos en modelado de inundaciones para garantizar que los niveles de agua no lleguen al parque. Sin embargo, las inundaciones extremas aún pueden tomarnos por sorpresa, y la mayor amenaza no son los paneles en sí, sino los transformadores y subestaciones del sitio.
Una estrategia común de mitigación de riesgos geológicos en este caso es elevar la altura de los paneles solares y las estructuras críticas, colocándolos sobre pedestales para mantenerlos por encima de posibles inundaciones. Cada autoridad de red tiene sus propios estándares.
Western Power, por ejemplo, exige que los activos se ubiquen por encima del nivel de inundación de 1 en 100 años, lo que los protege contra lo que se considera el peor nivel posible de inundación.
Incluso con paneles elevados, los cables subterráneos siguen siendo vulnerables. Si quedan sumergidos, pueden sufrir daños importantes, lo que convierte las llanuras aluviales en una opción de alto riesgo para la construcción de parques solares.
En algunos casos, la energía solar fotovoltaica puede ofrecer protección adicional contra inundaciones. En la granja solar Grand Ridge de Estados Unidos, los propietarios integraron plantas nativas de la pradera en el diseño. Esto no solo proporciona hábitats para las abejas, sino que también ayuda a gestionar las aguas pluviales, y además tiene un buen aspecto.
PROTECCIÓN DE PARQUES SOLARES A GRAN ESCALA CON ESTRATEGIAS DE MITIGACIÓN DE RIESGOS GEOLÓGICOS
El cambio climático ya está aquí. Si queremos llegar a cero emisiones netas, las granjas solares a gran escala seguirán desempeñando un papel fundamental en la transición a la energía renovable. Proteger estas granjas contra los riesgos geológicos es vital para su durabilidad y rendimiento a largo plazo. De esa manera, podrán seguir brindándonos energía sostenible en el futuro.
*La información y las opiniones aquí publicados no reflejan necesariamente la línea editorial de Mining Press y EnerNews
