Dispositivo fotovoltaico flotante.

Disposición fotovoltaica flotante (1), caracterizada porque para la generación de corriente eléctrica industrial está conectada con una central hidroeléctrica (6),

que comprende una cuenca acuífera (2), y su infraestructura (3, 4, 5) para alimentar la corriente eléctrica generada fotovoltaicamente a una red de corriente eléctrica (5) de la central hidroeléctrica (6), flotando la disposición fotovoltaica (1) sobre la cuenca acuífera (2) y esta disposición (1) está provista de un anclaje (8) que se ajusta, automáticamente, al nivel de aguas (7) de la cuenca acuífera (2) para posicionar esta disposición (1) fondeada estacionariamente

Dispositivo fotovoltaico flotante.

La presente invención se refiere a una disposición fotovoltaica flotante de conformidad con el preámbulo de la reivindicación 1.

Las instalaciones fotovoltaicas basadas en tierra son conocidas desde hace tiempo y se montan, preferentemente, sobre tejados, en paredes de aislamiento sonoro o sobre superficies al aire libre. El uso de superficies al aire libre para instalaciones fotovoltaicas está, frecuentemente, en contraposición con los requerimientos actuales de protección ambiental y en regiones civilizadas es impopular. Además, los operadores de instalaciones de este tipo desean optimizar la eficiencia de tales instalaciones fotovoltaicas y, consecuentemente, montar los módulos solares de manera giratoria.

Debido a la gran necesidad espacial indeseada y debido a la posibilidad de poder concebir instalaciones orientables ya se ha propuesto montar dichas instalaciones en proximidades costeras sobre una plataforma flotante en vez de tierra firme. Gracias a la construcción flotante de estas plataformas, las mismas pueden ser giradas de manera sencilla en función de la posición del sol para que de forma óptima sean iluminadas por el sol. Además es posible ahorrar costes porque no son necesarias construcciones giratorias complejas.

De esta manera, por ejemplo, en el documento WO2008/015064 se describe una plataforma flotante marítima que soporta una pluralidad de colectores solares y un accionamiento para el posicionamiento óptimo de la plataforma. Por el documento WO2009/000249 también se conoce una construcción flotante marítima y giratoria que presenta una pluralidad de módulos fotovoltaicos en combinación con aerogeneradores. Un dispositivo similar ya ha sido descrito también en el documento US 4.786.795. Las primeras centrales eléctricas fotovoltaicas flotantes fueron construidas sobre tierra firme en una piscina de natación y se conocen, por ejemplo, por el documento WO 2009/090538. Otro estudio respecto de sistemas FV (sistemas fotovoltaicos) flotantes se conoce, por ejemplo, de la 23a. European Photovoltaic Solar Energy Conference, Valencia, 5 de set. 08.

Por el documento EP 2 058 222 se conoce una plataforma flotante para la generación de electricidad a partir de energía solar. Los módulos fotovoltaicos individuales están fijados a una estructura de soporte anclada firmemente al fondo subacuático por medio de cables. Una disposición FV de este tipo no es apropiada para el uso en cuencas acuífera cuyo nivel de agua está expuesto a grandes fluctuaciones. Los módulos fotovoltaicos están conectados directamente con una red de corriente eléctrica urbana o bien con un grupo de baterías recargables. Esta disposición está previsto para la aplicación en aguas costeras o próximas a usuarios, es decir que solamente es posible la operación mediante redes locales. Estas redes de corriente eléctrica locales están diseñadas para la transmisión de baja tensión (hasta 1 kV) y no son apropiadas para la transmisión de alta tensión (50 a 150 kV) o muy alta tensión (220 a 380 kV) que se requiere para la generación de corriente eléctrica industrial.

Lamentablemente, se entiende que la generación de corriente eléctrica lejos de los centros de consumo demanda un transporte de energía costoso. La transmisión de corriente eléctrica sobre grandes trayectos desde el lugar de emplazamiento en las montañas o en el mar hasta los usuarios muy tierra adentro y la construcción de una infraestructura de central eléctrica con redes propias hacen que estas instalaciones sean costosas y de mantenimiento intensivo.

Por consiguiente, el objetivo de la presente invención es crear una disposición fotovoltaica, en adelante también denominada disposición FV, que eluda las desventajas de las instalaciones conocidas y, en particular, no requieran una infraestructura adicional de grandes costes de mantenimiento para alimentar los centros de consumo de tierra adentro.

Es un objetivo particular de la presente invención crear una disposición fotovoltaica flotante que satisfaga tanto los requerimientos de la protección ambiental, es decir sin el uso adicional de las reservas naturales, como en la generación eléctrica in situ.

Según la invención, estos objetivos se consiguen mediante una instalación fotovoltaica flotante con las características de la reivindicación 1 y, en particular, mediante una disposición fotovoltaica flotante conectada a una central hidroeléctrica y su infraestructura existente que incluya una represa o aguas costeras para alimentar con corriente generada de manera fotovoltaica una red eléctrica de la central hidroeléctrica, estando la disposición fotovoltaica dispuesta sobre la represa o las aguas costeras.

En una forma de realización particular, la disposición fotovoltaica según la invención está provista de un anclaje que se adapta automáticamente al nivel de agua de la represa o de las aguas costeras para mantener en el mínimo posible la superficie acuática necesaria para la flotación libre de la disposición fotovoltaica. Sin este anclaje autorregulante, la superficie acuática necesaria aumentaría considerablemente en presencia de un nivel del agua 65 bajo. Tales anclajes se conocen, por ejemplo, por el documento US 5.603.280 o el documento US 6.082.158 y

presentan un poste al cual está amarrado de manera móvil un cuerpo flotante con dispositivo de amarre que sigue la fluctuación del nivel de agua.

En una forma de realización preferente, la disposición FV según la invención presenta un anclaje en el cual un cabo 5 de anclaje provisto de un contrapeso pasa por encima de una polea de inversión fijada a una boya de la disposición fotovoltaica. Otras formas de realización de tales anclajes también están descritas en el documento DE-27 49 106.

Es así que por el documento WO-2009/036107 se conoce una turbina eólica vertical costa afuera montada sobre una plataforma flotante. Esta plataforma está equipada de un sistema de anclaje que se ajusta automáticamente al 10 nivel de las aguas. Tales sistemas deben ser mantenidos cuidadosamente y, con vientos fuertes, no permiten mantener la plataforma flotante estacionaria respecto del fondo.

En otra forma de realización, la disposición fotovoltaica según la invención incluye una pluralidad de boyas fotovoltaicas individuales, presentando las boyas fotovoltaicas individuales al menos un cuerpo flotante y al menos 15 un módulo fotovoltaico. Los diferentes módulos fotovoltaicos están conectados, preferentemente, en serie y de manera movible entre sí.

En un perfeccionamiento preferente de esta forma de realización, los cuerpos flotantes están conformados en forma de pares de patines flotadores o en forma de flotadores tubulares y/o serpientes de mar dispuestos de a pares. En 20 este caso, los flotadores tubulares y/o serpientes de mar dispuestos de a pares están separados con la ayuda de múltiples retenedores.

Para evitar los efectos adversos y daños conocidos (por ejemplo, incrustaciones de conchas o algas) en las disposiciones fotovoltaicas flotantes en aguas calientes, las mismas están provistas de medios preventivos contra 25 daños por agua caliente. Estos medios pueden ser capas de pintura u otras medidas eficaces.

Para evitar efectos adversos y daños (por ejemplo, congelación) en disposiciones fotovoltaicas flotantes en aguas frías o con bajas temperaturas, dichas disposiciones están provistas de medios preventivos de daños por aguas frías o bajas temperaturas. Tales medios son conocidos y pueden incluir sistemas conductores de calor perdido.

Para la optimización de la eficiencia de la disposición fotovoltaica según la invención, la misma presenta en otra forma de realización un seguimiento uniaxial de la posición solar.

Con el ejemplo de Suiza es posible explicar, cuantitativamente, la importancia de la presente invención. La superficie 35 total de Suiza puede dividirse en superficies boscosas, agrícolas, acuáticas y pobladas. Se demuestra así que per cápita se dispone de un promedio de 4.712 m2 de superficie poblada. De ella ya se está usando un promedio de 1.205 m2 per cápita. Mirando de cerca, es posible observar que además del espacio de asentamiento de la superficie poblada, se utiliza per cápita un promedio de 107 m2 para calles y su infraestructura, 52 m2 para viviendas, 11 m2 para la red ferroviaria, 10 m2 para la industria, 17 m2 para energía hidráulica, siendo la mayor parte de esta superficie ocupada por embalses o reservorios. En comparación, una instalación fotovoltaica de 6, 3 m2 de promedio per cápita puede satisfacer aproximadamente el 10% del consumo anual de electricidad per cápita.

Por ejemplo, el lago de Sihl situado en Suiza... [Seguir leyendo]

1. Disposición fotovoltaica flotante (1) , caracterizada porque para la generación de corriente eléctrica industrial está conectada con una central hidroeléctrica (6) , que comprende una cuenca acuífera (2) , y su infraestructura (3, 4, 5) para alimentar la corriente eléctrica generada fotovoltaicamente a una red de corriente eléctrica (5) de la central

hidroeléctrica (6) , flotando la disposición fotovoltaica (1) sobre la cuenca acuífera (2) y esta disposición (1) está provista de un anclaje (8) que se ajusta, automáticamente, al nivel de aguas (7) de la cuenca acuífera (2) para posicionar esta disposición (1) fondeada estacionariamente.

2. Disposición fotovoltaica flotante (1) según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho anclaje (8) comprende un poste y/o un contrapeso (15) conducido por medio de una polea de inversión (14) y/o un elemento elástico y/o motores de accionamiento controlados electrónicamente.

3. Disposición fotovoltaica flotante (1) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la misma incluye una pluralidad de boyas fotovoltaicas (9) individuales, presentando las boyas fotovoltaicas (9) individuales al 15 menos un cuerpo flotante (10) y al menos un módulo fotovoltaico (11) .

4. Disposición fotovoltaica flotante (1) según la reivindicación 3, caracterizada porque las diferentes boyas fotovoltaicas (9) están conectadas de manera movible entre sí.

5. Disposición fotovoltaica flotante (1) según la reivindicación 3, caracterizada porque los cuerpos flotantes (10) están conformados en forma de patines flotadores (9) dispuestos de a pares.

6. Disposición fotovoltaica flotante (1) según la reivindicación 3, caracterizada porque los cuerpos flotantes (10)

están conformados como flotadores tubulares (27) y/o serpientes de mar (26) . 25

7. Disposición fotovoltaica flotante (1) según la reivindicación 6, caracterizada porque los flotadores tubulares (27) y/o serpientes de mar (26) están dispuestos paralelos entre sí y distanciados unos de los otros con ayuda de múltiples retenedores (21) .

8. Disposición fotovoltaica flotante (1) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la misma está provista de medios preventivos contra daños por aguas calientes, por ejemplo incrustaciones de conchas o algas.

9. Disposición fotovoltaica flotante (1) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la misma está provista de medios preventivos contra daños por aguas frías y/o bajas temperaturas, por ejemplo congelaciones.

10. Disposición fotovoltaica flotante (1) según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la misma presenta un seguimiento uniaxial de la posición solar (17) . 40