Después de dos años de investigación en torno a soluciones sostenibles para la fotovoltaica flotante marina, el proyecto vasco Ekiocean ha presentado sus principales resultados y conclusiones, y los futuros pasos para consolidar el despliegue de esta tecnología. Se han definido y analizado dos diseños conceptuales de plantas fotovoltaicas flotantes (FVF), uno para litoral y otro para mar abierto; se han investigado nuevos materiales para las estructuras flotantes; se ha analizado en profundidad cómo afectan las condiciones del entorno marino al rendimiento y la degradación de los módulos fotovoltaicos; y también se ha abordado el impacto ambiental del despliegue de estas instalaciones.

Ante el desconocimiento existente sobre las consecuencias que el entorno marino puede acarrear en la tecnología fotovoltaica y en las soluciones flotantes actuales (estructura, sistema de flotación y fondeos) a lo largo de su vida útil, el principal objetivo de Ekiocean se ha basado en investigar en los elementos críticos de la cadena de valor de la energía fotovoltaica flotante en entorno marino con el fin de generar conocimiento que contribuya a impulsar el desarrollo del sector.
Coordinado por Tecnalia y desarrollado en colaboración con AZTI, BCAM, UPV/EHU -a través de los grupos de investigación Itsas REM y Polymat- y el Cluster de Energía (Basque Energy Cluster), el proyecto Ekiocean ‘Nuevos conceptos sostenibles de plantas fotovoltaicas flotantes para medio marino’ ha llevado a cabo durante dos años labores de investigación y generación de conocimiento en torno al desarrollo de soluciones sostenibles para este tipo de instalaciones, combinando tecnologías avanzadas en materiales, estructuras y evaluación ambiental.
Las seis entidades han colaborado en la investigación de tecnologías y soluciones para plantas fotovoltaicas flotantes instaladas en el medio marino. A lo largo del proyecto, los socios han contado con el apoyo de un comité asesor compuesto por las empresas Alerion, Branka, Isigenere, RDC y Zelestra, que han valorado los avances tecnológicos realizados y han aportado sus opiniones y recomendaciones para orientarlos a resolver las necesidades del sector.
El proyecto ha sido financiado por el programa Elkartek 2023 del Departamento de Desarrollo Económico, Sostenibilidad y Medio Ambiente del Gobierno Vasco.
Diseños conceptuales de plantas fotovoltaicas flotantes
El proyecto Ekiocean ha abordado el desafío de investigar nuevos conceptos sostenibles de plantas fotovoltaicas flotantes para medio marino con un enfoque innovador, centrado en generar conocimiento sobre los elementos críticos de la cadena de valor de esta tecnología en este tipo de emplazamientos.

Durante los dos años de desarrollo del proyecto, se han definido y analizado dos diseños conceptuales de plantas fotovoltaicas flotantes, para su implementación tanto en zonas litorales protegidas (nearshore) como en ubicaciones de mar abierto (offshore), teniendo en cuenta las condiciones extremas del entorno marino, como el oleaje, el viento y las corrientes. El objetivo de ambos diseños ha sido dar respuesta a retos técnicos clave como el overtopping, garantizando que las estructuras sigan la ola evitando una inmersión excesiva, y el mismatching, asegurando que los módulos mantengan una orientación estable para minimizar pérdidas de rendimiento asociadas a rotaciones.
Se ha trabajado con modelos virtuales y físicos, desarrollando una metodología específica para analizar el comportamiento hidrodinámico de los sistemas FVF, tanto en simulaciones como en el canal de ensayos real de la UPV/EHU.

Este último consiste en un canal de olas de 25 metros del Departamento de Ingeniería Energética de la Escuela de Ingeniería de Bilbao, que ha acogido los ensayos experimentales de las estructuras flotantes analizadas en el proyecto. Se trata de un canal diseñado para probar futuros ensayos tecnológicos que se implementarán en el mar, enfocados principalmente a fuentes de energía renovables, que dispone de un sistema de generación de oleaje regular e irregular que permite reproducir cualquier tipo de estado de mar a través de un software de control diseñado exclusivamente para ello.
Investigación en nuevos materiales para las estructuras flotantes
Otro eje del proyecto Ekiocean ha sido la investigación en nuevos materiales para las estructuras flotantes, con el objetivo de mejorar su resistencia y durabilidad en el entorno marino. Para ello, se han desarrollado soluciones de estructuras de flotación sostenibles basadas en hormigón de ultra altas prestaciones (UHPC) reforzado con fibras poliméricas, que han mostrado buen comportamiento mecánico y elevada resistencia frente a la degradación química tras un año de exposición en medio salino.
Además, de manera paralela, se han sintetizado con éxito nuevos látex biobasados con propiedades hidrofóbicas y antifouling, empleados en recubrimientos que han demostrado una buena adhesión al UHPC y una reducción de biomasa en condiciones reales.
Rendimiento y degradación de los módulos fotovoltaicos
Por otro lado, Ekiocean ha analizado en profundidad cómo afectan las condiciones del entorno marino al rendimiento y la degradación de los módulos fotovoltaicos, considerando factores como la exposición al salitre, los movimientos bruscos de las olas o la acumulación de suciedad. El consorcio ha evaluado el comportamiento de distintos modelos de paneles, con variedad de tecnologías de celda y materiales de encapsulado, comprobando que, si bien se detectan procesos de degradación, estos resultan ser menores de lo inicialmente previsto.

Asimismo, se ha validado un modelo de planta heterogénea que permite cuantificar las pérdidas por desadaptación y analizar con mayor precisión los efectos del mismatching, así como las necesidades específicas en cuanto a cableado, operación y mantenimiento de estructuras flotantes.
Impacto ambiental
Para facilitar una planificación que sea compatible tanto con el ecosistema como con los distintos usos del espacio marítimo, el proyecto también ha abordado el impacto ambiental del despliegue de instalaciones fotovoltaicas flotantes en entorno marino. En este marco, se ha elaborado una guía metodológica para la aprobación ambiental de futuros proyectos fotovoltaicos flotantes.
Además, se ha desarrollado una herramienta digital de acceso libre que permite identificar ubicaciones para plantas flotantes en el mar. Integra datos clave sobre las características del fondo marino, la proximidad a infraestructuras eléctricas y portuarias, la presencia de espacios protegidos y la intensidad de la actividad marítima.
El potencial de la energía fotovoltaica flotante marina
Con motivo de la finalización de Ekiocean, se celebró el pasado 26 de junio el segundo taller de transferencia del proyecto, donde los asistentes pudieron conocer de primera mano los principales resultados y conclusiones, debatieron sobre su utilidad y analizaron posibles líneas de investigación a futuro; además de visitar la plataforma piloto de energía fotovoltaica flotante en Mutriku, donde se han validado en entorno real parte de las soluciones desarrolladas en el proyecto.

Los socios de Ekiocean coinciden en que la energía fotovoltaica flotante marina tiene potencial, aunque aún requiere un importante desarrollo tecnológico. Las soluciones actuales para aguas onshore, como son los embalses, no son aplicables en el mar y será necesario rediseñar completamente las estructuras. Y como oportunidades para avanzar, se plantea explorar ubicaciones protegidas cerca de puerto, o combinar la flotovoltaica con otras tecnologías como la eólica offshore.
En su conjunto, el proyecto Ekiocean ha generado conocimiento que sienta una base sólida para futuros desarrollos de la energía fotovoltaica flotante marina, una tecnología con potencial en el futuro.