Energía solar se instalaría en viviendas del Valle de Aburrá
Así lo evidenció el estudio “Caracterización de la radiación solar para la estimación del potencial de energía fotovoltaica en entornos urbanos, caso de estudio: Valle de Aburrá”, tesis de Nathalia Correa, de la Maestría en Ingeniería - Recursos Hidráulicos de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín. Esta investigación busca promover la diversificación de […]

Así lo evidenció el estudio “Caracterización de la radiación solar para la estimación del potencial de energía fotovoltaica en entornos urbanos, caso de estudio: Valle de Aburrá”, tesis de Nathalia Correa, de la Maestría en Ingeniería - Recursos Hidráulicos de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín.

Esta investigación busca promover la diversificación de la matriz energética y mejorar el acceso a este servicio para los ciudadanos, de manera que la planificación energética de los municipios del AMVA sea más sostenible y resiliente.

En el desarrollo de la tesis se estudiaron las características meteorológicas, energéticas, técnicas y morfológicas relevantes de los municipios del Valle de Aburrá, para determinar la viabilidad de generar energía solar fotovoltaica a pequeña escala en el área urbana.

La primera parte del trabajo fue la caracterización del recurso natural, que es la radiación solar, identificando factores meteorológicos que lo afectarían.

“El principal factor limitante de la radiación que llega a la superficie son las nubes, por lo que se trabajó a partir de información satelital y mediciones en tierra para estimar cuánta radiación solar se podría perder por efecto de las nubes, dependiendo del mes y la hora del día”, explicó la investigadora.

Aunque la atmósfera del Valle de Aburrá no esté completamente transparente, el paso de radiación solar sigue siendo significativa y aprovechable en comparación con otras latitudes.

Para estimar la energía fotovoltaica acorde con la morfología urbana se utilizaron herramientas de información geográfica, satelital y meteorológica en tierra, junto con mediciones de potencia de tres paneles solares experimentales.

Dichos sistemas, en las laderas occidental y oriental y en la base del Valle, permitieron conocer similitudes y diferencias en la respuesta a la potencia generada.

A partir de esto se calcularon indicadores de rendimiento y se construyó un indicador de eficiencia basado en el índice de cielo despejado, que involucra la radiación recibida en superficie y afectada directamente por la nubosidad.

En la tercera parte se usaron ajustes lineales y se marcó una escala para estimar la potencia que se generaría en muy corto plazo, y la certidumbre que tendría la potencia de los paneles y la generada según el efecto de las nubes.

Otra parte engloba el resultado principal del trabajo, tomando en consideración los anteriores y estimando la energía solar fotovoltaica que se generaría en techos de diferentes zonas urbanas representativas (ZUR).

“Se pensó en los sectores urbanos porque las ciudades son las mayores consumidoras de energía, pero a su vez podrían generar parte de su gasto para pensar en ciudades resilientes ante el cambio climático”, explicó la magíster Correa.

Se escogieron seis ZUR según ubicación en el Valle, que tuvieran mayores densidades poblacionales y mayores tasas de urbanización, y que fueran zonas contrastantes por efecto de la topografía y la morfología urbana.

“Para la sección oriental escogí Campo Valdés, que tiene edificaciones de baja altura y azoteas de edificios altos en Bosque Chuscal en Envigado, para ver diferencias, pues aunque están en la misma ladera tienen una configuración urbana diferente”, indicó la investigadora.

“De la ladera occidental escogí el 12 de Octubre, con edificaciones bajas y partes altas de Calasanz. En el centro del Valle, edificaciones mixtas cercanas a La Aguacatala y algunos edificios de la Universidad Eafit; y Santa Cruz, en Itagüí, sector industrial, para mezclar tipologías urbanas del Valle y lograr mejor caracterización del recurso”, agregó.

“Las zonas urbanas del centro de Valle cubren un mayor consumo, después están las del oeste y luego las del este. Por efecto de la nubosidad, hay reducción de energía; abril y octubre son los meses menos fuertes, y diciembre y julio muestran los panoramas más favorables para generar energía en el día”, indicó la investigadora.

La quinta sección es un estudio de prefactibilidad de aprovechamiento solar a nivel residencial en la región, planteado en un escenario hipotético, un hogar estrato 4 en el centro del Valle con un costo de referencia de 1 kilovatio/hora.

Según el caso hipotético, el periodo de recuperación de la inversión es menor a la vida útil del sistema fotovoltaico; siempre fueron mayores las ganancias que las pérdidas y exportar o vender excedentes de energía al operador es todavía más rentable.

Después de caracterizar el recurso de radiación solar y de la viabilidad física, considerando factores como nubosidad y topografía, la investigación formula varias recomendaciones orientadas a optimizar el aprovechamiento de la energía solar fotovoltaica en el Valle de Aburrá.

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