¿Qué superficies son las óptimas para instalar paneles solares? La metodología creada por un alumno de la UPV

Emmanuel Jean Daniel Pic, alumno de la Universitat Politècnica de València (UPV), ha desarrollado una nueva metodología que calcula a gran escala el potencial solar de una superficie. Mediante técnicas de visión artificial, este sistema es capaz de detectar espacios son los más adecuados para instalar paneles solares fotovoltaicos. El proyecto, presentado como Trabajo Final de Grado (TFG), ha sido galardonado por la Cátedra ENIA-UPV en IA desarrollo sostenible, impulsada por la empresa tecnológica Nunsys Group.

Para lograrlo, el sistema combina un algoritmo de inteligencia artificial con mapas tridimensionales y fotografías aéreas de alta definición del Centro Nacional de Información Geográfica (CNIG). Esta información se cruza con los datos del catastro municipal y con PVGIS, una herramienta web que mide la radiación solar.

Toda esa información se trata con varios softwares de visión artificial, máscaras binarias, filtrado de nubes de puntos, modelos digitales de elevaciones, mapas de irradiación, georreferenciación de capas y optimización con limitaciones geométricas.

La metodología maximiza la energía anual generada por cada superficie y la radiación solar recibida, las sombras proyectadas, la pendiente y la orientación cardinal. De eforma automática indica la mejor configuración de paneles al valorar distintos tamaños, posiciones, inclinaciones y orientaciones con respecto al sol.

El director de la Cátedra ENIA-UPV y director de VRAIN de la UPV, Vicent Botti, explica que “este trabajo muestra cómo la complejidad de los problemas causados por el cambio climático exige explorar nuevas soluciones y optimizar las existentes. En este contexto, la inteligencia artificial se erige como la tecnología óptima para dar respuesta a los desafíos de las ciudades sostenibles”.

Papel crucial de las renovables en las ciudades

Con el incremento global de la demanda de energía “se espera que las renovables jueguen un papel crucial en el suministro energético de los centros urbanos, con especial énfasis en la energía solar fotovoltaica debido a su desarrollo comercial y la madurez de su tecnología. Sin embargo, uno de los mayores problemas que afronta esta tecnología es la escasez de superficies con características adecuadas para su correcto aprovechamiento, por lo que esta metodología logra optimizar la instalación de paneles solares fotovoltaicos”, añade el alumno de la UPV, Emmanuel Jean Daniel Pic.

Un ejemplo de su aplicación se ha llevado a cabo en el barrio de la ciudad de Valencia de Illa Perduda. Tras aplicar esta metodología, el barrio obtuvo un valor de energía generable de 4,45 gigavatios-hora al año para una superficie útil de 21.159 metros cuadrados. La metodología aplicada a esta zona de València indica que no siempre un arreglo con un panel de mayor potencia nominal será el que mayor energía genere, y que a veces un panel más pequeño permite crear un arreglo capaz de generar una mayor energía total, ya que sus dimensiones se acomodan mejor a la superficie.

La inclinación de panel más adecuada para maximizar la generación de energía es cerca de los 35 grados. Orientar los paneles al sur en una cubierta con otra orientación no compensa el mayor número de paneles, y por tanto la mayor potencia instalada, que la configuración paralela a los bordes de la cubierta es capaz de acomodar en las superficies.