¿Por qué no soñar a lo grande?
¿Por qué no acelerar el ritmo de expansión de la energía fotovoltaica sobre los techos y tejados para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, y así acabar con la pobreza energética? Estudios internacionales desarrollados en centros de investigación reconocidos mundialmente, como UCC y Columbia University, señalan que alrededor del 40% de la energía fotovoltaica generada en todo el mundo, proviene de la instalación de paneles solares en los tejados.
Gracias a la recopilación de información realizada por Achim Geiger, publicada en nuestra revista DEKRA Solutions, se pueden responder muchas de estas interrogantes.
Foto: Istockphoto - Artista GND Photography
En tiempos de cambio climático, sumado a la incertidumbre de la crisis energética, surge la pregunta, ¿Podría la población de todo el mundo disponer de energía suficiente si todos los edificios estuvieran equipados con sistemas fotovoltaicos en sus tejados? ¿Cuánta energía podrían generar?
Gracias a la data, y a la proposición de las Naciones Unidas sobre la “Sostenibilidad Global”, un equipo internacional de investigadores, dirigidos por University College Cork (UCC), en Irlanda, en conjunto con Columbia University, de USA, se han propuesto analizar de manera minuciosa el potencial de la energía solar, frente a la instalación en los tejados de todo el mundo.
La investigación denominada “High resolution global spatiotemporal assessment of rooftop solar photovoltaics potential for renewable electricity generation” revela que, tomando como referencia el año 2018, las instalaciones fotovoltaicas en tejados de todo el mundo podrían generar 27 billones de kilovatios hora de electricidad, en un total de 200.000 kilómetros cuadrados de tejados. Esta cifra, es superior a la demanda mundial de electricidad para ese año, determinada por la Agencia Internacional de la Energía (AIE) que la situó en 24,7 billones de kilovatios hora.
Las aplicaciones de Big Data e Inteligencia Artificial están volviendo a medir el mundo
¿Cómo podría contribuir este hallazgo científico a resolver los problemas energéticos del universo, sobre todo, porque los autores no plantean como solución instalar paneles solares en cada tejado de todo el mundo?
El objetivo de la investigación es otro: en primer lugar, los sistemas fotovoltaicos instalados en los tejados, representan una tecnología baja en carbono, muy disponible y barata. En segundo lugar, 800 millones de personas en todo el mundo siguen viviendo sin electricidad. Precisamente aquí es donde entra en juego el estudio realizado.
Los datos que se desprenden de la investigación, son una herramienta útil, que estará a disposición de todas las empresas, organizaciones y gobiernos que están comprometidos con la construcción de infraestructuras fotovoltaicas. Sin embargo, la recopilación de datos para el estudio del potencial solar, sólo es posible gracias al apoyo tangible de la Inteligencia Artificial.
Montañas Taihang, en China: El parque solar ocupa una superficie de 1.133 hectáreas y suministra a los condados circundantes 434 MW de energía limpia. Foto: Istockphoto - Loveguli
Materia central de la investigación: imágenes satelitales
Para llevar a cabo el estudio, los investigadores analizaron datos catastrales, datos de fuentes públicas, y datos satelitales, con el fin de determinar la distribución geográfica de los edificios, las condiciones climáticas, radiación solar, y otra información específica relacionada con la producción de energía fotovoltaica, lo que sitúa los resultados en la categoría de macro datos.
Una parte fundamental de la investigación, fue el uso de imágenes satelitales, que permitieron relacionar datos de tamaño poblacional, con la longitud de las carreteras y los límites de zonas urbanas, y con esto, deducir cuales son las zonas con tejados existentes. Gracias a la información recopilada, los investigadores pudieron crear un modelo de aprendizaje automático que puede identificar de manera única los metros cuadrados de techos construidos, que se asignan a un país en específico, contemplando una cantidad gigantesca de muestras que se derivan del modelo.
El mayor potencial de los sistemas fotovoltaicos sobre tejado
El espectacular resultado del esfuerzo de la investigación, es la cartografía geográfica completa del potencial técnico de los sistemas fotovoltaicos, los cambios estacionales de la radiación solar y el coste de la energía solar en tejados.
Con la información obtenida, ahora es posible determinar, por ejemplo, qué región y qué países disponen de mayores recursos para la producción de energía solar. Geográficamente encabezan la lista Asia, Norteamérica y Europa. En estas partes del mundo, las instalaciones fotovoltaicas en tejados ubicadas en zonas que se caracterizan por un elevado consumo de electricidad por habitante, podrían ayudar a reducir el contenido de combustibles fósiles de la actual combinación energética.
Los investigadores también creen que mercados emergentes como India, Brasil y México ofrecen buenas condiciones para la introducción de sistemas fotovoltaicos sobre tejado. Sin embargo, debido a los elevados costes iniciales y a la falta de acceso a crédito para financiar estos proyectos, la aceptación de esta tecnología ha sido bastante baja en estos países hasta ahora.
Colaboración mundial y transferencia de tecnología
Ahora, cabe preguntarse, ¿qué hay del uso de la energía solar en las mega ciudades y áreas metropolitanas del mundo? Para esta incógnita, el estudio ofrece datos sorprendentes. El mayor potencial de la producción de energía solar no se encuentra en zonas donde vive la mayoría de las personas, sino que, en zonas escasamente pobladas, donde a menudo no hay integración a la red eléctrica o está limitada. Las zonas minoritariamente habitadas, representarían un 55% del potencial de producción, por lo tanto, es lógico que los sistemas fotovoltaicos sobre los tejados tengan un futuro brillante en los sistemas energéticos rurales.
En conjunto con lo anterior, es adecuado que el estudio proporcione a los gobiernos locales indicaciones precisas sobre en qué lugares específicos del país se encuentran las mejores ubicaciones para construir una infraestructura con sistemas de energía fotovoltaica en los tejados.
De manera preliminar, los países con un Producto Interno Bruto (PIB) débil, en particular, se enfrentarán entonces a un gran dilema: carecer de dinero para alcanzar su potencial específico de energía solar con las inversiones necesarias. Debido a esto, los autores sugieren que la responsabilidad recae especialmente en las economías desarrolladas. Por esto el mensaje de la investigación es potente, ya que apunta a la colaboración mundial y a las transferencias de tecnología para apoyar a los países más desfavorecidos a construir una infraestructura de generación de energía limpia.