Los investigadores de EPFL están evaluando el potencial de energía solar de Suiza. Sus resultados muestran que los paneles fotovoltaicos podrían instalarse en más de la mitad de los 9,6 millones de tejados del país. La energía resultante cubriría más del 40 por ciento de la demanda de electricidad suiza.

La instalación generalizada de paneles fotovoltaicos en los tejados de los edificios podría desempeñar un papel importante en la transición de Suiza a un sistema energético con bajas emisiones de carbono. Hasta ahora, sin embargo, El potencial fotovoltaico (FV) general de los tejados suizos no pudo estimarse con precisión debido a la falta de datos sobre los edificios y sus entornos. junto con amplios márgenes de error derivados de los métodos de cálculo existentes. Para llenar ese vacío Los investigadores del Laboratorio de Física de la Construcción y Energía Solar de EPFL (LESO-PB) han desarrollado una metodología que combina algoritmos de aprendizaje automático con sistemas de información geográfica y modelos físicos para estimar el potencial fotovoltaico. Y, por primera vez, estimaron perfiles horarios de potencial fotovoltaico. Sus resultados se han publicado en Applied Energy.

Todos los techos tienen su particularidad

"No solo estamos mirando la radiación solar, pero también en el espacio disponible en azoteas. Algunos tejados tienen una forma inusual o contienen superestructuras como chimeneas que impiden la instalación de paneles fotovoltaicos, "dice Alina Walch, quien dirigió la segunda fase del estudio. Su algoritmo tiene en cuenta parámetros como el tamaño del techo, su orientación y si el edificio se encuentra en el centro de la ciudad o en un lugar más aislado. Los resultados muestran que los paneles solares fotovoltaicos podrían instalarse en el 55 por ciento de la superficie total de los tejados de Suiza. Incluso si los paneles solo se instalaron en tejados principalmente orientados al sur, esto podría cubrir más del 40 por ciento de la demanda de electricidad de Suiza.

Un estudio inicial, utilizando técnicas de inteligencia artificial, ya se había realizado en una tesis anterior de Dan Assouline de LESO-PB. Se basó en datos recopilados en Ginebra y luego se extendió a toda Suiza. "Ese estudio exploró, por primera vez, el uso de inteligencia artificial para cuantificar el potencial de la instalación a gran escala de paneles fotovoltaicos en los tejados de los edificios, "dice Jean-Louis Scartezzini, el jefe de LESO-PB. "Utilizando nuevos datos de alta resolución, ahora hemos mejorado el método de estimación y aumentado la resolución espacio-temporal de los resultados. Esto nos permitirá modelar futuros sistemas de energía que sean 100 por ciento renovables ".

Utilizando el sistema nacional de información geográfica "SIG-Énergie", la Oficina Federal de Energía de Suiza ha creado un modelo muy preciso de los edificios de Suiza. Usando el aprendizaje automático, Se hicieron estimaciones del área total del techo que podría cubrirse con paneles solares, dependiendo de su forma y sombreado. Las estimaciones se hicieron aún más precisas aplicando reglas de instalación prácticas del mundo real, resultando en un potencial fotovoltaico de 24 teravatios-hora (TWh), diez veces la capacidad de las instalaciones existentes. El margen de error de esa cifra es de 9 TWh, debido a la variabilidad de la radiación solar y la metodología utilizada.

Pero Walch no se detuvo allí:su estudio también incluye la primera estimación hora por hora del potencial fotovoltaico. Esto permite medir la generación de energía en relación con el consumo. "Tenemos un excedente de energía en verano y escasez en invierno, y sin energía en absoluto por la noche, ", señala." Para abordar ese desequilibrio, debemos considerar otras formas de energía renovable para compensar las deficiencias y permitir que se almacene la energía. La energía hidroeléctrica es una forma atractiva de almacenar energía, pero el contenido de las presas de almacenamiento varía con las estaciones. Energía eólica, utilizado a gran escala, podría llenar los vacíos ".

Los resultados obtenidos en EPFL podrían usarse para proponer políticas efectivas para la instalación de paneles fotovoltaicos en techos. LESO-PB, la Fundación Nacional de Ciencias de Suiza, Innosuisse y la Oficina Federal de Energía de Suiza están en conversaciones para desarrollar una plataforma que permitirá a las ciudades, cantones y municipios, pero también individuos, para visualizar el potencial energético renovable de sus edificios.

En este momento, Suiza ha aprovechado solo una décima parte de su potencial fotovoltaico, lo que significa que queda otro 90 por ciento por desbloquear.