Un salto energético, aportando o generando nuevos espacios en los predios

Paneles solares semitransparentes sobre hileras de cerezos, ubicados como techos para proteger la fruta y generar energía para el campo, o ubicados sobre estructuras flotantes en reservorios, son algunas de las innovaciones que han comenzado a expandirse. Pueden ser una interesante alternativa para generar energía renovable e incluso generar nuevos ingresos de dinero.

Proyecto solar en tranques de Verfrut, fundo Quilamuta.

Un huerto de cerezas con cubiertas para protegerlo de la lluvia es algo que se puede apreciar desde hace muchos años en los campos del país y el mundo, pero ¿qué pasa si esas mallas son reemplazadas por paneles solares especiales?

Esa es una pregunta que se ha comenzado a responder en Chile, gracias a la experiencia de otros países, y la apuesta de investigadores y empresas que han comenzado a instalar tecnología fotovoltaica.

Estas innovaciones están siendo impulsadas por la Comisión Nacional de Riego (CNR), que desde 2015 trabaja para incorporar energías renovables y desde 2023 en el fomento de alternativas fotovoltaicas, a través de la Ley 18.450.

El director ejecutivo de la CNR, Wilson Ureta, señala que están comprometidos en entregar “soluciones innovadoras para la agricultura del país mediante una colaboración con el Ministerio de Energía, que nos permite hoy tener a dos profesionales trabajando de manera exclusiva en el fomento de las energías renovables”.

En estos 10 años se ha logrado la bonificación de 2.089 proyectos con 14.369 kW de capacidad renovable.

TECHOS FOTOVOLTAICOS EN ÑUBLE

Uno de ellos es el proyecto de paneles solares sobre cerezos, liderado por la Universidad Adventista de Chile con aportes del fondo de innovación para la competitividad del Gobierno Regional de Ñuble, que comenzó su operación este recién pasado año 2024.

Y si bien no es el primero en Chile, ya que existen algunos a una escala piloto con el objeto de aprender de la tecnología distribuidos en diversas partes del país, principalmente zona central, sí es el primero de la región de Ñuble, y cuenta con la ventaja de tener una buena superficie de 480 m2, cubriendo gran parte de un cuartel.

El proyecto es liderado por el Dr. Víctor Pizarro, y busca conocer el desempeño del cultivo así como del sistema fotovoltaico, pensado desde el punto de vista del productor.

En términos técnicos, se trata de un proyecto de 4 metros de altura, con 36,6 kW de capacidad instalada conectada a la red eléctrica con generación distribuida. Como todo sistema fotovoltaico, la generación de electricidad es variable y dependerá de cada día y estación del año (nubosidad, radiación, etc.), pero se estima que puede rondar en 54.900 kWh al año.

Tal como una cubierta tradicional, una de sus cualidades es la protección del cultivo contra heladas, granizo y golpes de calor, al mismo tiempo que genera energía para el predio, pero la gran diferencia respecto a techos plásticos o mallas es su duración, ya que se estima que tiene una duración en torno a 20 años o superior.

El proyecto está ubicado en la comuna de Coihueco, en Agrícola El Maitén, y en 2024 comenzaron a medir parámetros fisiológicos -principalmente-, de producción y de rendimientos productivos. “Aún estamos evaluando los resultados, en convenio con el INIA Quilamapu, que hará los análisis respectivos”, señala el Dr. Pizarro, aunque argumenta que luego de dos o tres temporadas, podrán tener resultados concluyentes.

PANELES SEMITRANSPARENTES

Para instalar esta cubierta, no se utilizan los tradicionales paneles solares, sino que se utilizan modelos semitransparentes, una tecnología que no existe de forma comercial en Chile, y que fue importada desde China.

En el caso de este campo, el Dr. Pizarro señala que implementaron dos tipos de paneles, uno con un 45% de transparencia y otro con un 10% de transparencia, para analizar cuál de ellas es la más óptima, “ya que ahí se produce un juego entre cuánta transparencia se necesita, porque a medida que se aumenta la transparencia, va disminuyendo la eficiencia de de los paneles y su potencia”.

De acuerdo al especialista, los paneles fueron certificados por la Superintendencia de Electricidad y Combustibles y fueron conectados a un transformador que alimenta una bomba que riega el huerto, donde han comenzado a hacer seguimiento al funcionamiento del sistema.

El encargado del proyecto detalla que en octubre y noviembre, hubo mucha inyección de energía, generando incluso excedentes de energía que van hacia la red eléctrica, Se generaron 7.000 kilowatt/hora en el campo durante dicho periodo, y que el agricultor consumió solo la mitad, por lo que la otra mitad se inyectó al sistema interconectado.

El retorno por la energía entregada al sistema, estuvo entre los 250.000 y 300.000 pesos por la inyección a la red, pero si se considera toda la generación, incluido el consumo del agricultor, la cifra llega a los 700.000 pesos.

“Tenemos que analizar bien los perfiles de consumo que tiene el agricultor, para tratar de hacer coincidir la generación de energía con el con el sistema de riego, para que se pueda aprovechar de mejor forma la generación de energía”, comenta el académico.

UNA PLANTA MÁS CÓMODA

Así como estas cubiertas permiten la protección del cultivo ante eventos climáticos, dan la posibilidad a que el agricultor pueda ser más eficiente y sustentable en la generación y uso de energía. Y además de la protección, permite que el cultivo pueda estar en un medio mucho más confortable, protegido de las temperaturas extremas.

De acuerdo a los primeros datos recopilados, en el día hay un descenso de las temperaturas entre 2°C y 3°C, mientras que en la noche la temperatura debajo de los paneles es mayor, generando una menor oscilación. “En el testigo baja mucho la temperatura y eso también es un beneficio, debido a las temperatura más estables”, señala Pizarro. “En el cultivo de cerezas, la idea es que esté entre 20°C y 25°C grados, que es uno de los beneficios que hemos logrado percibir”, destaca el investigador sobre estas cualidades que establecen una especie de microclima protector, disminuyendo los rangos de diferencias en temperatura entre mínimas y máximas, permitiendo además un ahorro en el agua al reducir la evaporación.

El proyecto, además de la instalación en el campo de cerezas, considera también un invernadero con paneles fotovoltaicos en el techo donde cultivan frutillas, y que está en dependencias de la Universidad Adventista del Ñuble.

RESERVORIOS QUE GENERAN ENERGÍA

Así como ya se lograron instalar paneles solares en altura, también se han instalado en reservorios sobre estructuras flotantes.

Una de las empresas que se ha especializado en esta tecnología es Solarity, que ya cuenta con proyectos de granjas solares en estanques para Verfrut en el fundo Quilamuta, y para Hortifrut en el campo Santa Teresa de Agrícola Mataquito.

“Si bien no estamos especializados exclusivamente en proyectos sobre agua, hemos sido pioneros en Chile en implementar esta modalidad, lo que nos permite aprovechar espacios alternativos y ofrecer beneficios adicionales en la gestión de recursos hídricos”, señala José Ignacio Flores, gerente de comunicaciones y marketing de Solarity.

Si bien la idea de instalar paneles sobre cuerpos de agua ha venido desarrollándose a nivel mundial como una alternativa para optimizar el uso del espacio y gestionar recursos hídricos, en el caso de la empresa la búsqueda de soluciones innovadoras en descarbonización llevó a experimentar con esta tecnología en los últimos años, con las plantas que han construido en distintos tranques, principalmente con Verfrut.

Entre las ventajas, además de la optimización del uso de espacio, ya que se aprovechan áreas que quizás no están disponibles en el terreno productivo, esta la reducción de evaporación del agua del reservorio.

De acuerdo a cifras de Solarity, la cobertura de la superficie del agua disminuye la exposición directa al sol, lo que puede contribuir a reducir la evaporación: calculan que se puede evitar hasta un 30% de evaporación en plantas como la de Quilamuta.

¿Cómo se instalan estas estructuras? Los paneles solares se montan sobre flotadores de poliuretano, diseñados específicamente para soportar el peso de los paneles solares y permitir el tránsito seguro del personal de mantenimiento.

La fijación de estos flotadores en el tranque depende de sus dimensiones y del diseño de ingeniería que se realice, y puede estar anclado al fondo del tranque, o tener su anclaje alrededor de su perímetro.

En el primer caso, los flotadores se fijan mediante fundaciones de hormigón asentadas en el lecho del tranque, aunque desde la empresa señala que esta opción no es recomendable en tranques artificiales con recubrimiento. En el caso del anclaje en el perímetro del tranque, los flotadores se sujetan con cables de acero anclados a fundaciones de hormigón en el perímetro.

“Ambas soluciones permiten que la planta solar flote, siguiendo los ciclos de subida y bajada del nivel de agua, incluso permitiendo que la planta solar quede depositada al fondo del tranque en caso de que éste se vacíe”, explica José Ignacio Flores de Solarity.

Otro de los aspectos claves es su durabilidad: los equipos y materiales utilizados en estas instalaciones solares flotantes están diseñados para minimizar la necesidad de mantenimiento y cuentan con una garantía de 20 años. Además, la compañía se hace cargo de la operación y mantenimiento de la planta solar, programando inspecciones y mantenimientos periódicos según protocolos establecidos para prevenir posibles fallas.

Finalmente, pero no menos importante, el financiamiento de esta innovación corre por parte de la empresa, por lo que la solución de descarbonización no implica una inversión para el campo. “Nosotros nos encargamos del financiamiento, diseño, construcción, operación y mantención de las instalaciones”, concluye Flores.