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Obtención de cartografía de potencial fotovoltaico y eólico

Introducción En el contexto actual de emergencia climática, se hace especialmente relevante la apuesta, desarrollo e inversiones en fuentes de energía limpias y renovables. Este es el caso de la energía eólica y solar, las cuales llevan ya varios años en la escena de la planificación y desarrollo de los territorios. Además, la sinergia experimentada…

Obtención de cartografía de potencial fotovoltaico y eólico

Introducción

En el contexto actual de emergencia climática, se hace especialmente relevante la apuesta, desarrollo e inversiones en fuentes de energía limpias y renovables. Este es el caso de la energía eólica y solar, las cuales llevan ya varios años en la escena de la planificación y desarrollo de los territorios.

Además, la sinergia experimentada gracias a la aprobación del Plan Nacional Integrado de Energía y Clima 2021-2030 (PNIEC), así como distintas legislaciones sectoriales en materia de energía y clima, está permitiendo un creciente interés por este tipo de recursos y su implantación en corto, medio y largo plazo.

El Plan Nacional Integrado de Energía y Clima

El Plan Nacional Integrado de Energía y Clima 2021-2030 (PNIEC) es la herramienta de planificación estratégica nacional que integra la política de energía y clima. Refleja la contribución de España a los objetivos establecidos en la Unión Europea en materia de energía y clima.

Los principales objetivos que busca el PNIEC son:

  • 21% de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) respecto a 1990.
  • 42% de renovables sobre el consumo total de energía final, para toda la UE.
  • 39,6% de mejora de la eficiencia energética.
  • 74% renovable en la generación eléctrica.
  • Alcanzar la neutralidad climática con reducción de al menos un 90 % de las emisiones GEI y un sistema eléctrico 100 % renovable en 2050.

La cartografía de potencial en energías renovables

En este contexto de desarrollo de la producción energética renovable, están surgiendo multitud de proyectos que llevan implícita la implantación de estas tecnologías. Es por ello por lo que se requieren de datos y especialistas capaces de analizar los territorios en búsqueda de oportunidades para la localización y desarrollo de estos proyectos.

Ahí es donde entra en juego la cartografía. Las cartografías de potencial fotovoltaico y eólico proporcionan información detallada sobre las áreas con mayor capacidad para generar energía a partir del viento y la radiación solar. Algunos puntos clave son:

  1. Identificación de Zonas Óptimas: Las cartografías permiten identificar las zonas con mayor potencial eólico y solar. Esto ayuda a seleccionar ubicaciones estratégicas para parques eólicos y plantas fotovoltaicas, maximizando la eficiencia energética.
  2. Planificación y Diseño: Conocer el potencial de una región permite planificar y diseñar instalaciones de manera más efectiva. Se pueden evitar áreas sensibles, como hábitats protegidos o paisajes valiosos, minimizando los impactos ambientales.
  3. Priorización de Inversiones: Las cartografías ayudan a priorizar inversiones en infraestructuras renovables. Al enfocarse en áreas con alto potencial, se optimiza la inversión y se acelera la transición hacia fuentes limpias de energía

A continuación, se ofrecen información de dónde obtener archivos cartográficos de información sobre zonas de potencial para el desarrollo fotovoltaico y eólico.

Zonificación Ambiental para energías renovables

El Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico, desde el año 2022, ofrece y pone a disposición un servicio de Zonificación ambiental para energías renovables eólica y fotovoltaica.

Se trata de una herramienta que permite identificar las áreas del territorio nacional que presentan mayores condicionantes ambientales para la implantación de estos proyectos, mediante un modelo territorial que agrupe los principales factores ambientales, cuyo resultado es una zonificación de la sensibilidad ambiental del territorio. El ámbito de la zonificación se restringe al medio terrestre español y está enfocado para proyectos de grandes instalaciones de generación de energía renovable, eólica y fotovoltaica.

La herramienta de zonificación ambiental para energías renovables consiste en dos capas de información (una para energía eólica y otra para energía fotovoltaica) que muestran el valor del índice de sensibilidad ambiental existente en cada punto del mapa, y los indicadores ambientales asociados a ese punto. Las zonas de máxima sensibilidad ambiental son aquellas en las que, a priori, no sería ambientalmente recomendable implantar este tipo de proyectos, debido a la presencia de elementos ambientales de máxima relevancia (indicadores de exclusión). En el resto de zonas se estima su importancia relativa en función de sus valores ambientales (indicadores de ponderación). La información cartográfica y alfanumérica se presenta con valores para el índice de sensibilidad ambiental que van desde 0 (Sensibilidad Máxima) a 10.000 (Sensibilidad Baja)

Zonificación ambiental para proyectos fotovoltaicos. Fuente: MITERD
Leyenda con la escala de sensibilidad ambiental

Estas capas están disponibles para su visualización en la Infraestructura de Datos Espaciales (IDE) del Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico y pueden descargarse a través de la propia página del Ministerio.

Cartografía de potencial fotovoltaico

SOLARGIS es una empresa dedicada a la consultoría en materia energética fotovoltaica. Entre los distintos recursos y servicios que ofrecen, ponen a disposición de los usuarios una serie de productos cartográficos relacionados con el potencial fotovoltaico.

Para acceder a estos recursos, sólo tenemos que dirigirnos a su sección de Recursos/Mapas gratis y datos GIS

En el desplegable podemos hacer una búsqueda por región y país. Una vez seleccionado se nos muestran los contenidos descargables. Estos pueden ser:

Composiciones de mapas

Incluye mapas (composiciones cartográficas) en PNG y TIFF sobre Potencial Fotovoltaico y Radiación sobre los siguientes elementos:

  • Potencial de electricidad fotovoltaica
  • Irradiación Horizontal Global
  • Irradiación Normal Directa
Mapa de Potencial de electricidad fotovoltaica
Mapa de Irradiación Horizontal Global
Mapa de Irradiación Normal Directa

Datos GIS

Esta sería la sección de más interés, puesto que permite descargar en formato ráster (GeoTIFF), en mallas con una resolución de 30 arcos de segundo, los distintos productos relacionados con la energía fotovoltaica. Podemos descargar dos grandes grupos de datos: Medias Diarias Totales o Totales Mensuales y Anuales:

Opciones de descarga de los datos Geotiff de recurso solar

Los productos ráster que podemos obtener por cada tipo de descarga son:

  • Promedio de la temperatura del aire
  • Promedio de la irradiación global en inclinación óptima
  • Inclinación óptima de los módulos fotovoltaicos
  • Promedio de producción potencial de electricidad fotovoltaica
  • Promedio de irradiación horizontal difusa
  • Promedio de irradiación normal directa
  • Promedio la irradiación horizontal global
Representación del potencial fotovoltaico a partir de datos ráster de SOLARGIS

Cartografía del recurso eólico

Los datos cartográficos relacionados con el recurso eólico vienen ofrecidos por NEWA (New European Wind Atlas).

NEWA tiene como objetivo principal la realización de un atlas eólico en Europa que incluye el estado del arte en la modelización del recurso eólico, así como la generación de una base de datos exhaustiva, creada a partir de campañas de medidas intensivas, que cubren los distintos escenarios eólicos posibles en el ámbito europeo.

Para acceder a los datos que proporciona NEWA tan sólo tendremos que acceder a su visor cartográfico.

Una vez dentro podemos visualizar distintos tipos de datos y a distintas escalas:

  • Escala MESO: datos de menor resolución para grandes extensiones territoriales
  • Escala MICRO: datos de mayor resolución para análisis más precisos.

Los datos que podremos visualizar son:

  • Energía del viento
  • Vientos horizontales
  • Densidad del aire
Visor NEWA: energía del viento
Visor NEWA: vientos horizontales
Visor NEWA: densidad del aire

Además podemos configurar en la visualización la altura de la medición bien sean 50, 100 o 200 metros.

Otro de los aspectos a destacar es la posibilidad de generar áreas de interés a través del dibujo de rectángulos o polígonos libres. Ello es muy útil, ya que servirá para descargar los datos para un área determinada a nuestra elección.

Descarga de los datos

Para poder descargar los datos asociados al recurso eólico, tan sólo tendremos que, en dirigirnos a la pestaña de Micro Download que vemos en la página principal del visor:

Pestaña de descarga de datos de visor NEWA

Una vez abierta, podremos configurar los parámetros de descarga de nuestros datos:

  • Variables estáticas: incluyen la elevación y la rugosidad del terreno.
  • Variables 3D: son las que incluyen los datos eólicos. Podemos elegir entre:
    • Densidad del aire
    • Energía del viento
    • Velocidad del viento
    • Parámetros estadísticos relacionados con la distribución de Weibull
  • Se nos permite además elegir la altura de la medición de los datos a 50, 100 o 200 metros de altura.

Una vez configurado, podremos descargar nuestros datos (previa selección de un área de interés):

Ventana de selección de datos y descarga del visor NEWA

Los datos se descargarán en formato netCDF (.nc) que podremos manejar en cualquier SIG de escritorio con compatibilidad de archivos de tipo malla, estos archivos poseen una resolución de 50×50 metros el píxel:

Visualización y tratamiento de los datos eólicos de NEWA en QGIS

Conclusiones

La estimación del potencial energético fotovoltaico y eólico es crucial para el desarrollo sostenible de fuentes de energía renovable. Estas cartografías proporcionan información sobre las áreas con mayor radiación solar y velocidad del viento, lo que permite identificar ubicaciones óptimas para la instalación de sistemas solares y eólicos.

La cartografía de potencial solar y eólico desempeña un papel fundamental en la transición hacia una matriz energética más limpia y sostenible. A continuación, se presentan las razones clave:

  1. Planificación estratégica: Estas cartografías permiten identificar áreas con alto potencial de radiación solar y velocidad del viento. Al mapear estas zonas, se pueden planificar ubicaciones óptimas para la instalación de sistemas solares y eólicos.
  2. Viabilidad técnica: Evaluar el factor de planta o capacidad (CF) es esencial para determinar la viabilidad de implementar sistemas híbridos solares-eólicos. La información cartográfica ayuda a seleccionar sitios donde ambos recursos se complementan eficientemente.
  3. Sostenibilidad ambiental: Priorizar parques eólicos y fotovoltaicos con menor impacto ambiental es crucial. La cartografía ayuda a evitar daños innecesarios al medio ambiente y al patrimonio natural.
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