Cada balcón incluye dos módulos fotovoltaicos con un área de 1,25 m², una eficiencia del 22 % y una capacidad de salida de 250 Wp, diseñados para minimizar el impacto visual y maximizar la captación de energía.
Módulos solares fotovoltaicos instalados en los balcones de cruceros generan un promedio diario de 3,8 MWh
El uso de paneles fotovoltaicos en cruceros está emergiendo como una solución innovadora para reducir el impacto ambiental del turismo marítimo. Un grupo de científicos del Centro Aeroespacial Alemán (DLR) ha propuesto e investigado la integración de paneles solares en los balcones de las cabinas de cruceros, simulando diferentes configuraciones y analizando el desempeño en rutas por el Caribe y las costas de Noruega y Dinamarca. Este enfoque busca transformar el sector marítimo hacia una operación más sostenible, acorde con las regulaciones ambientales más estrictas y el aumento de la conciencia ecológica.
Diseño del sistema fotovoltaico
El sistema fotovoltaico diseñado consiste en dos módulos por balcón de cabina. Uno de ellos está integrado en el cristal frontal, mientras que el otro se instala con una inclinación de 30°, optimizada para maximizar la captación de luz solar sin obstruir la vista de los pasajeros. Cada módulo tiene un área de 1,25 m², una eficiencia del 22 % y una capacidad de salida de 250 Wp. Este diseño, aplicado en un crucero clase Helios como el AIDAnova, podría alcanzar una capacidad máxima de 827,5 kWp en sus 1.655 cabinas con balcón.
Integración en redes de corriente continua
La investigación identificó que las redes de corriente continua (CC) son ideales para integrar sistemas fotovoltaicos debido a su mayor eficiencia en comparación con las redes de corriente alterna (CA). Se analizaron tres posibles configuraciones:
- Red de 48 VDC, conectada directamente a los camarotes. Aunque eficiente, resulta costosa y compleja de mantener.
- Red de 350 VDC, utilizada como distribución secundaria y considerada la opción más equilibrada en términos de seguridad, costos y facilidad de mantenimiento.
- Red de 700 VDC, que actúa como red primaria conectada a la sala de máquinas, pero presenta mayores pérdidas de energía.
La red de 350 VDC se destacó como la mejor opción para integrar los módulos solares, asegurando un suministro eléctrico estable y seguro. Además, se complementa con baterías de litio-ferrofosfato (LiFePO4) diseñadas para almacenar energía en caso de emergencia, amortiguar picos de demanda y mantener la estabilidad de la red.
Resultados y análisis de desempeño
Las simulaciones realizadas en rutas por el Caribe y el norte de Europa demostraron el gran potencial de los sistemas fotovoltaicos para reducir el consumo de combustibles fósiles en los cruceros:
- Cobertura energética: Los paneles solares lograron cubrir el 45 % de las necesidades energéticas en el Caribe y el 47 % en Noruega y Dinamarca.
- Producción de energía: El sistema generó un promedio diario de 3,2 MWh en el Caribe y 3,8 MWh en las costas noruegas y danesas.
- Reducción de emisiones: Las emisiones de CO2 disminuyeron entre 1.500 y 1.800 kg por día, dependiendo de la ruta y las condiciones climáticas.
Impacto ambiental y proyección futura
Este sistema no solo mejora la eficiencia energética de los cruceros, sino que también contribuye significativamente a la reducción de su huella de carbono. Al aprovechar fuentes de energía renovable como la solar, los cruceros pueden alinearse con los objetivos internacionales de sostenibilidad y responder a las crecientes demandas de los consumidores por opciones de turismo más ecológicas.
La investigación subraya que la adopción de tecnologías fotovoltaicas, combinadas con redes de corriente continua y almacenamiento en baterías, es un paso crucial para avanzar hacia un transporte marítimo más limpio y eficiente. La implementación de estas soluciones podría marcar un antes y un después en la transición energética del sector.
Más información: www.sciencedirect.com
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