Si en una entrada anterior hemos analizado la implantación de energías renovables, especialmente la fotovoltaica, en un edificio residencial, en esta sección vamos a hablar de las posibilidades que hay de hacer lo mismo en los espacios urbanos.
Analizaremos una zona en el barrio de San Fausto en Durango, que se utiliza como aparcamiento público en superficie.
Ubicación del aparcamiento en relación al barrio.
De entre todos los espacios que podemos encontrar en una ciudad, el aparcamiento en superficie es quizá el más feo y ajeno al uso comunitario que podemos concebir; será triste y deprimente en invierno y literalmente un horno un soleado día de verano. Por ello nos parece especialmente pertinente esta propuesta para cubrirlo con una marquesina fotovoltaica.
Ya hemos hablado brevemente en otras entradas las ventajas y características fundamentales de la energía y los paneles fotovoltaicos. Actualmente su uso urbano está limitado a elementos aislados como semáforos, alumbrado en zonas apartadas, máquinas de peaje, semáforos, etc; sin embargo no hay razones de peso que desaconsejen su implantación en áreas de mayor tamaño como pueden ser marquesinas, cubiertas de plazas o zonas de juegos…
Aplicaciones «aisladas» de fotovoltaica en entornos urbanos
Por supuesto la instalación de grandes superficies de producción fotovoltaica en áreas urbanas solo tiene sentido si éstas se encuentran conectadas a una red eléctrica inteligente, una “Smart grid”, que permita distribuir el exceso de energía cuando este no se esté consumiendo localmente y permita reducir al mínimo los sistemas de almacenamiento con baterías.
En este sentido hay que empezar a considerar que en los proyectos de reurbanización debemos disponer canalizaciones vacías que podrían servir, en el futuro, para construir una red de este tipo sin necesidad de levantar la urbanización.
Imagen parcial de las instalaciones eléctricas (en magenta) y de alumbrado urbano (verde); en éstas últimas se han dejado dos tubos vacíos para futuras redes.
La ubicación es interesante en primer lugar porque es la que está más alejada de los edificios y recibirá mayor radiación solar; en segundo lugar porque una marquesina fotovoltaica en un aparcamiento tiene un doble efecto positivo ya que a la producción eléctrica de los paneles hay que añadirle la protección pasiva que hace de los automóviles, con la consiguiente disminución del uso del aire acondicionado en los mismos.
La solución propuesta consiste en una estructura metálica soporte que permite la instalación de los paneles y su eventual mantenimiento o sustitución se modo sencillo en caso de que fuera necesario.
Hay que hacer un análisis del patrón de sombras del entorno para asegurarnos de que nuestras superficies recolectan suficiente energía solar.
Junto a los pilares de la marquesina deberían disponerse cargadores para la recarga de vehículos eléctricos. La instalación aquí representada consta de 14 superficies fotovoltaicas con 24 paneles normalizados cada una; cada panel fotovoltaico tiene una potencia nominal de 0,25 kWp, por lo que la potencia global de la instalación es 84 kWp
Vamos a hacer unos números gordos sobre la producción eléctrica previsible con la sencilla página web que la comisión europea pone a nuestra disposición: http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/
Teniendo en cuenta la situación, el acimut (15 grados de desviación del sur) y el ángulo de inclinación de unos 30º, obtenemos:
Para contextualizar los datos de generación eléctrica en la última columna se han representado el número de viviendas que podrían cubrir completamente su consumo eléctrico con la producción de la marquesina fotovoltaica; como vemos el resultado medio anual se sitúa en unas nada despreciables 33 viviendas.
No obstante, aunque el número sirva para hacernos una idea gruesa de la magnitud de la instalación que se propone, es más lógico que este tipo de estructuras, situadas en terrenos municipales sirvan para alimentar edificios o infraestructuras públicas.
Una aplicación muy lógica puede ser emplear la producción eléctrica fotovoltaica para alimentar el alumbrado urbano, asegurándonos el consumo local de la energía renovable.
En ese caso, obviamente hay que plantear un sistema de baterías que nos permitan acumular la energía generada durante el día para emplearla por la noche.
Recientemente se ha terminado la renovación de la urbanización del barrio de San Fausto, incluido el alumbrado urbano.
Se trata de un alumbrado urbano basado en luminarias led, con regulación remota que, como puede verse en la etiqueta ambiental obtuvo la más alta calificación.
Con estos datos la media de potencia instalada en el barrio ha sido de 1,15 W/m2 urbanizado. La superficie de cálculo abarca 17.200 m2
Estudio luminotécnico del barrio de San Fausto
Con los datos de producción eléctrica fotovoltaica media por día, vamos a calcular el porcentaje de urbanización que estaría cubierto por esta energía renovable.
Esto implica la disposición de unas baterías que sean capaces de almacenar cerca de 300kWh (que es la producción media de junio). Al emplear un almacenamiento tan importante se han tenido en cuenta las pérdidas debidas a los ciclos de carga y descarga.
Tal y como vemos en la tabla la marquesina permite cubrir entre el 30 y el 100% de la energía necesaria para iluminar todo el área.
Este pequeño ejemplo lo que nos indica es que es relativamente sencillo cubrir la mayoría del consumo eléctrico para iluminación de nuestras ciudades con áreas fotovoltaicas estrategicamente dispuestas, aprovechando los aparcamientos, pérgolas, cubiertas de juegos infantiles, etc…
El coste de una instalación fotovoltaica, tanto en lo que se refiere a los paneles como a las baterías, lleva bajando con brío durante los últimos años; a día de hoy estamos a punto de alcanzar (sino lo hemos conseguido ya) precios más competitivos que la electricidad de origen fósil.
Los 11 gráficos que demuestran que lo de la energía solar es imparable
La pregunta ya no es si esto es posible, sino cuándo vamos a empezar a hacerlo….
MaaB arquitectura y urbanismo
Jorge Mallagaray Mendizabal
Belén Rodríguez Gorgojo
Ángel M. Cea Suberviola
Categories: Arquitectura Sostenible, Energías Renovables, Sostenibilidad & I+D