Proyectos solares de doble uso

Recientemente, la política energética de los Estados Unidos parece haber opacado las perspectivas a corto plazo de la energía solar. Sin embargo, si entrecerramos un poco los ojos, tendremos una visión más brillante de esta forma de energía renovable. Porque, en realidad, la tecnología fotovoltaica es cada vez más rentable como medio para abordar no solo el cambio climático, sino también las necesidades energéticas en general, que continúan en aumento. Y debido a que la demanda de energía solar significa demanda de espacio para colocar paneles solares o matrices de paneles, en los últimos años, se observó un marcado crecimiento en proyectos solares innovadores de doble uso, que dan un uso complementario al espacio dedicado a la generación de electricidad limpia.

Un ejemplo destacado y prometedor es el aumento de los sistemas agrivoltaicos: el uso de paneles solares elevados en tierras agrícolas, que permite que los animales de granja pasten o que los cultivos crezcan entre las filas de paneles. A nivel mundial, el despliegue de proyectos agrivoltaicos creció en forma significativa en los últimos años, y pasó de generar un total de 5 megavatios de energía en hora pico en 2012 a 14 gigavatios en 2021. (Un poco de contexto: un gigavatio resulta casi suficiente para alimentar en simultáneo cada hogar en una ciudad del tamaño de San Francisco).

La estrategia se impuso por primera vez en los países europeos y del sudeste asiático como medio para alcanzar los objetivos de energía renovable sin sacrificar la capacidad agrícola ni la seguridad alimentaria, ya que cuentan con una capacidad limitada de suelo cultivable. El concepto de combinar la generación de energía solar con la agricultura se remonta al menos a la década de 1980, y el investigador francés Christian Dupraz en el Institut National de la Recherche Agronomique (INRAé) acuñó el término “agrivoltaico” en 2011 en estudios de los beneficios del uso combinado del suelo.

En Japón, el pionero Akira Nagashima analizó el crecimiento de los cultivos debajo de los módulos fotovoltaicos dentro de los primeros sistemas piloto de investigación en 2004 y promovió la tecnología con el nombre “energía solar compartida”. Desde 2012, y gracias en parte al apoyo gubernamental, Japón ahora cuenta con más de 3.000 sistemas agrivoltaicos a pequeña escala. En 2014, China instaló los primeros sistemas agrivoltaicos a gran escala y sigue siendo el país con la mayor capacidad instalada del mundo. En Europa, el primer prototipo de un sistema de paneles solares móviles suspendidos se construyó en Austria en 2007. Francia fue el primer país europeo en dar apoyo sistemático al uso agrivoltaico a finales de la década de 2010; desde entonces, Alemania, Italia y otros países desarrollaron sus propios programas.

Los Estados Unidos se demoraron un poco más en adoptar la práctica, pero un mapa realizado por la organización de investigación energética OpenEI muestra más de 600 proyectos de este tipo en todo el país en la actualidad. Hace tan solo diez años “no existía un mapa y nada de esto sucedía” en los Estados Unidos, indica Matthew Sturchio, un profesor asociado en Ecología de la Universidad Estatal de Colorado cuya investigación se centra en proyectos ecovoltaicos de manera más amplia. Parte de las investigaciones recientes de Sturchio se centraron en el manejo de pastizales en la Front Range de Colorado, y revelaron que la sombra de los paneles solares elevados puede mitigar los efectos de la aridez crónica, así como los efectos de estaciones inusualmente cálidas y secas. Los estudios realizados por investigadores en Arizona y otros lugares han abordado, de manera similar, la función que la energía solar puede desempeñar en reducir los impactos del clima árido en los cultivos y los pastizales.

La configuración de los sistemas ecovoltaicos varía en función de los objetivos y el contexto. Algunos diseños cuentan con filas de paneles muy espaciados que permiten que los tractores y el equipo agrícola operen entre ellos. Otros emplean estructuras de montaje elevadas que mantienen los paneles suspendidos a una altura suficiente para dejar espacio para el pastoreo del ganado o los cultivos de alturas considerables debajo. Los sistemas de inclinación fija ofrecen simplicidad y menores costos, mientras que los sistemas de seguimiento (que siguen la trayectoria del sol) pueden optimizar tanto la generación de energía como la exposición a la luz de los cultivos durante todo el día. Una investigación de la Universidad de Arizona descubrió que los tomates, los pimientos y otras verduras cultivadas bajo paneles solares tuvieron mayores rindes en comparación con el cultivo tradicional a pleno sol, al tiempo que usaban mucha menos cantidad de agua.

La aplicación más popular de los sistemas agrivoltaicos en los Estados Unidos implica el pastoreo de ganado debajo y alrededor de los paneles solares. De los alrededor de 250 proyectos con ganado en 2025, más de 230 correspondían a ganado ovino, según Inside Climate News (lo que resulta el irresistible término en inglés “lambscaping”, que combina las palabras “lamb [cordero]” y “scaping [paisajismo]”. Una aproximación en español podría ser “paisajismo ovino”). La American Solar Grazing Association (Asociación Estadounidense de Pastoreo Solar) estima que los sitios solares de los Estados Unidos ahora albergan alrededor de 5.000 ovejas.

La proliferación constante de esfuerzos de doble uso subraya el creciente reconocimiento de que abordar el desarrollo de la energía renovable es en parte un problema de uso del suelo. “La mayoría de nuestras respuestas al cambio climático implican hasta cierto punto el suelo”, señala Patrick Welch, director asociado de Sostenibilidad Urbana del Instituto Lincoln, e incluso en el contexto de las energías renovables no todas esas implicaciones son acertadas. “Se ven ejemplos de bosques talados para, luego, colocar una granja solar a gran escala”, o el desplazamiento de usos agrícolas, continúa. “Se está utilizando suelo que brindaba otra función”. Y esas instancias también pueden provocar la oposición pública a los proyectos de energía renovable.

La consecuencia ha sido un mayor énfasis en aprovechar al máximo el suelo y otras superficies que no implican desplazamiento. Welch señala el ejemplo del análisis geoespacial de alta resolución del Centro de Innovación para la Conservación (CIC, por sus siglas en inglés) de Chesapeake Conservancy, que concluye que las instalaciones como techos, marquesinas de estacionamiento, terrenos industriales y propiedades degradadas podrían sumar espacio suficiente para respaldar los objetivos de energía renovable de Maryland. Los proyectos de doble uso pueden ser otra solución productiva. “El contexto local es muy importante”, comenta Welch, “pero hay formas de resolver estos conflictos sobre el uso del suelo de una manera que sea más beneficiosa para todos”.

La idea va más allá de los proyectos agrícolas tradicionales. Las instalaciones solares en pastizales también pueden ser refugios para los polinizadores: las abejas, las mariposas y otros insectos esenciales para la productividad agrícola y la salud del ecosistema; incluso las granjas vecinas podrían disfrutar de mejores niveles de polinización que pueden aumentar los rendimientos de los cultivos. Varios estados de los Estados Unidos desarrollaron estándares solares y programas de incentivos amigables con los polinizadores; Minnesota fue pionera en la legislación que establece pautas para el manejo de la vegetación que fomenta la polinización.

Otra aplicación solar de doble uso, denominada sistemas “flotovoltaicos”, despliega paneles en pontones sobre embalses, estanques de riego y cuencas de aireación en instalaciones de tratamiento de aguas residuales, a fin de generar energía limpia sin ocupar suelo que puede destinarse a otros usos. El agua enfría los paneles, porque el proceso de evaporación absorbe el calor del aire circundante y porque el agua tiende a absorber el calor, y mantiene la temperatura del aire por encima de la superficie más fría que si estuviesen instalados por encima del suelo. Esto puede aumentar la eficiencia de los paneles en varios puntos porcentuales en comparación con los sistemas montados en el suelo en climas cálidos. A la vez, los paneles dan sombra a la superficie del agua y reducen la evaporación, un beneficio clave en las regiones propensas a la sequía.

Los estudios sugieren que la energía solar flotante puede reducir la evaporación del reservorio en un 70 por ciento o más en áreas cubiertas, y preservar volúmenes sustanciales de agua para riego o uso municipal. En contextos agrícolas, la energía solar flotante en los embalses de riego permite a los agricultores generar ingresos a partir de la generación de electricidad al tiempo que mejora la conservación del agua. Japón, Corea del Sur y China se convirtieron en líderes mundiales en esta tecnología, con instalaciones que van desde pequeños estanques agrícolas hasta proyectos masivos a escala de represa. A medida que la tecnología madura y los costos disminuyen, la energía solar flotante se expande a nuevos mercados, en particular en el sudeste asiático y América del Sur, que cuentan con cuerpos de agua apropiados disponibles.

Según la investigadora de mercado Exactitude Consultancy, el mercado global total de energía solar flotante se valoró en alrededor de USD 8.700 millones en 2025 y se proyecta que se disparará a más de USD 75.000 millones para 2034. Otras estimaciones varían, pero la tendencia es en alza. La región de Asia-Pacífico continúa liderando el despliegue global; Japón representa alrededor del 14 por ciento de los ingresos del mercado global en 2024, y la instalación más grande del mundo en la actualidad es la Granja Solar Flotante Dezhou Dingzhuang en China, que genera alrededor de 550 millones de kilovatios-hora de electricidad por año, suficiente para servir de suministro a 50.000 hogares. Por supuesto que los proyectos de doble uso tienen límites. En general, los sistemas agrivoltaicos cuestan más que los sistemas solares convencionales montados directamente en el suelo, y requieren estructuras de montaje especializadas, mayor espacio entre los paneles y otras consideraciones que complican el diseño. La integración agrícola también puede implicar restricciones que pueden reducir la generación general de energía en comparación con las instalaciones solares de un solo propósito.

El costo también es un desafío para la energía flotovoltaica: el análisis sugiere que el costo de la energía de los sistemas de generación flotantes puede ser alrededor de un 20 por ciento más alto que el de los sistemas fotovoltaicos montados en el suelo, en gran parte debido a los equipos de flotación especializados. Aun así, los menores costos de adquisición de suelo y los mayores rendimientos de energía de los paneles refrigerados por agua ayudan a compensar esos costos. Y, a medida que la implementación se extiende y la tecnología madura, el mayor costo frente a otros sistemas debería seguir disminuyendo.

Mientras tanto, los marcos normativos y regulatorios no siempre siguieron el ritmo de las nuevas tecnologías y las nuevas ideas, y adaptar estos marcos para reconocer y recompensar los enfoques de doble uso puede ser un desafío. Pero a medida que la demanda de energía sigue creciendo y la energía solar sigue siendo una opción clave, los beneficios son innegables. Por ejemplo, según investigaciones de evaluación del ciclo de vida centrada en el pastoreo, la generación agrivoltaica produce un 3,9 por ciento menos de emisiones y un 0,5 por ciento menos de demanda de energía en comparación con los sistemas fotovoltaicos convencionales y el pastoreo de ovejas por separado. “El punto de la energía ecovoltaica es ver en qué lugar del mundo se pretende instalar y cuál es el tipo de servicio ecosistémico que sería más útil en este entorno”, comenta Sturchio.

Si bien la financiación es limitada por el momento, la tendencia más amplia es clara: “No importa cuál sea la opinión de la sociedad sobre la energía solar, está sucediendo y está sucediendo a gran escala. Así que todos queremos saber cuál es la mejor versión, si hay una mejor que la otra, qué hay que resignar y cuáles son las sinergias”. En Europa y el sudeste asiático, es posible que algunos países terminen utilizando entre el 10 por ciento y el 20 por ciento de las tierras agrícolas para proyectos de doble uso.

Es probable que el refinamiento tecnológico mejore la economía y el rendimiento de estos experimentos solares. Por ejemplo, los paneles solares semitransparentes que permiten la transmisión controlada de la luz podrían permitir diseños agrivoltaicos aún más flexibles. También es posible que surjan avances en las estructuras de montaje, la eficiencia de los paneles y las técnicas agrícolas específicamente adaptadas a la integración solar.

A pesar de las decisiones políticas, el cambio climático continuará presionando tanto los sistemas energéticos como la productividad agrícola, y los proyectos solares de doble uso ofrecen un camino que aborda ambos desafíos; por ende, su futuro se ve brillante.

Rob Walker es el autor de Tecnociudad: 20 aplicaciones, ideas e innovadores que cambian el panorama urbano y The Art of Noticing. Conozca más de sus trabajos en robwalker.substack.com.

Imagen principal: Ovejas pastando en una pradera de paneles solares en Alemania. Los paneles solares elevados permiten que el ganado pueda descansar en la sombra y pastar a sus alrededores. Crédito: iStock/Getty Images Plus.