Estudio de Viabilidad y Localización de una planta fotovoltaica

Trabajo sobre SIG
Título	Estudio de Viabilidad y Localización de una planta fotovoltaica
Autores	Juan Ruiz de Galdo, Jaime Arangüena Díez y Eva Marcos Jiménez
Asignatura	Sistemas de Información Geográfica Aplicados a la Ingeniería Civil
Curso	Curso 22/23
Este artículo ha sido escrito por estudiantes como parte de su evaluación en la asignatura

El objetivo de este estudio es la búsqueda de una localización adecuada para la implementación de una planta fotovoltaica y de esta forma lograr el abastecimiento de las zonas cercanas al pueblo de Piqueras del Castillo (Cuenca). Para ello se han utilizado diferentes sistemas territoriales y se han tenido en cuenta parámetros fundamentales para su determinación como la radiación solar, la orientación del terreno y las pendientes. El estudio de estas características se ha elaborado a través de distintos mapas que permitirán evaluar la idoneidad de las distintas zonas del territorio. Como criterio seguido para su viabilidad se planteó tener en cuenta la distancia mínima que tiene que haber a distintas zonas donde es imposible construir como lo son las poblaciones, zonas protegidas y los ríos, y además la presencia de buenas conexiones a la red de transportes (autopistas/autovías, carreteras nacionales y autonómicas). Con dichos datos se ha procedido a la reclasificación de los mapas en formato raster, asignando un valor a cada píxel mediante un algoritmo y dando como resultado un mapa con las zonas óptimas para llevar a cabo la instalación, donde se elegirá la zona más amplia y favorable posible.

1 Introducción

Piqueras del Castillo es una localidad de la provincia de Cuenca en Castilla-La Mancha, con un área de 45,87 km². El sustento de este municipio siempre ha sido la agricultura, la ganadería y la vida rural, ligado a la vida humilde. Debido al éxodo rural, posterior al Baby Boom, para la búsqueda de una vida más próspera, la población decreció a apenas 45 habitantes derivando en una densidad de 1,33 hab/km², dejando una gran cantidad de espacio libre. Debido a que las energías renovables actualmente son cada vez más importantes, este sector ha sentido un gran empujón para crecer y es por ello que se buscan cada vez más terrenos para poder instalar sus infraestructuras. Estas dos corrientes han convergido de tal manera que una empresa de sector energético se ha interesado en el alquiler de terrenos en este municipio para colocar paneles solares.

2 Metodología

Analizaremos el entorno comprendido en el mapa MDT25-xxxx-H30. De forma que hemos elegido un total de 7 criterios diferentes y a cada uno le hemos asignado un valor según su adecuación de entre los siguientes: 0 : Inadecuado 1 : Adecuado 2 : Óptimo

2.1 ORIENTACIONES

El terreno ha de estar orientado hacia el sur, donde la radiación solar es mayor. Norte, entre -270 y 90 : 0 Sur, entre 90 y 180 : 1

2.2 PENDIENTES

Las pendientes óptimas han de ser menores del 10% y se pueden llegar a aceptar hasta un 15% en casos justificados. Para pendientes mayores no es rentable la construcción de la planta. Entre 0 y 10 : 2 Entre 10 y 15 : 1 Mayor de 15 : 0

2.3 RADIACIÓN SOLAR

Al limitarse el estudio a una zona tan reducida las variaciones en la radiación son minúsculas, así que se ha considerado constante para toda la hoja.

2.4 NUCLEOS POBLACIONALES

Los núcleos urbanos se han excluido. Núcleos urbanos: 0 Campo: 1

2.5 CARRETERAS

Se han analizado mediante dos búferes, uno a 10 metros a cada lado de la carretera, y otro a 100 metros. Dentro del buffer a 10 m : 0 Dentro del buffer a 100 m : 1 Fuera del buffer : 2

2.6 ZONAS PROTEGIDAS

Se han analizado mediante un búfer, excluyendo por completo la zona protegida. Dentro del buffer: 0 Fuera del buffer : 1

2.7 DISTANCIA A PIQUERAS DEL CASTILLO

Con el objetivo de reducir la distancia a Piqueras del castillo se han hecho dos buffers con las distancias máximas a las que se podría implementar la planta. Dentro del buffer a 3.000 m : 2 Dentro del buffer a 10.000 m :1 Fuera del buffer : 0

3 Resultados

ORIENTACIONES Una instalación de paneles solares requiere un terreno orientado hacia el sur, por donde la radiación solar es mayor. Por lo tanto para los ángulos entre el 270 (-90) y el 90, el norte, se le asigna un valor de 0, y para los ángulos entre 90 y 270, el sur, se asigna un valor de 1. Norte, entre 270 y 90 : 0 Sur, entre 90 y 180 : 1 De esta manera se obtuvo el mapa siguiente:

PENDIENTES Para la instalación de una planta fotovoltaica la pendiente del terreno ha de ser menor del 10%, y excepcionalmente menor del 15%. Construir para pendientes mayores supondría un esfuerzo demasiado grande en explanaciones y demás movimientos de tierra. Por ello se realizó un mapa de pendientes de la hoja, que se puede obtener del propio comando de pendientes del que dispone QGIS, a partir del Modelo Digital del Terreno obtenido del CNIG. A continuación se asignaron las siguientes ponderaciones: Entre 0 y 10 : 2 Entre 10 y 15 : 1 Mayor de 15 : 0 De esta manera se obtuvo el mapa siguiente:

RADIACIÓN SOLAR Para el cálculo de la radiación solar se han utilizado mapas oficiales de la AEMET. Primero se dispone el mapa de radiación solar en España y se señala la zona en la que se encuentra la localidad:

Como vemos la radiación solar en España es de 5 Kwh m2. Posteriormente se decide implementar el número de horas de sol anuales en esa zona que se prevén 3000 horas aproximadamente. La radiación es más que suficiente para obtener una producción constante y económicamente rentable. Al limitarse el estudio a una zona tan reducida las variaciones en la radiación son minúsculas, así que se ha considerado constante para toda la hoja.

NÚCLEOS POBLACIONALES Para la instalación de la planta se han excluido las zonas de poblaciones, puesto que hay que intentar reducir al máximo el precio de las expropiaciones, y a su vez se ha tratado de colocarla a una distancia no demasiado grande de Piqueras del Castillo, para facilitar el trabajo de los técnicos y beneficiar al pueblo en su conjunto. Ha de estar a una distancia suficiente para que no resulte una molestia para los vecinos, y que no dañe el entorno del pueblo y su encanto. Por lo tanto se ha establecido un valor de 0 para los núcleos urbanos y un valor de 1 para las zonas denominadas como campo. Núcleos urbanos: 0 Campo: 1 De esta manera se obtuvo el mapa siguiente:

CARRETERAS La red de caminos y carreteras de la zona es relativamente densa. La construcción de la planta requiere un terreno amplio y uniforme, que no esté dividido por una red de transporte y alejado de un intenso tránsito de vehículos y personas. Además habrá que construir un vallado y diversas instalaciones que requieren una distancia mínima. Por lo tanto se ha estimado como imprescindible una distancia mínima de 10 metros, y una distancia recomendable de 100 metros. Se ha analizado mediante dos búferes, uno a 10 metros a cada lado de la carretera, y otro a cada 100 metros. Dentro del buffer a 10 m : 0 Dentro del buffer a 100 m : 1 Fuera del buffer : 2 De esta manera se obtuvo el mapa siguiente:

ZONAS PROTEGIDAS Las zonas protegidas están por ley excluidas de cualquier posible implantación de nuestra instalación fotovoltaica, excepto para condiciones muy restrictivas como la imposibilidad de construir en otro terreno y la importancia de la obra para el bien común de la sociedad, algo difícilmente demostrable en nuestro caso. Por lo tanto de momento dichas zonas quedarán excluidas y mas adelante se valorarán si no existiese ninguna alternativa mejor. Por lo tanto se han analizado mediante un buffer, excluyendo por completo la zona protegida. Dentro del buffer: 0 Fuera del buffer : 1 De esta manera se obtuvo el mapa siguiente:

DISTANCIA A PIQUERAS DEL CASTILLO Como se explicó para los núcleo urbanos, la planta ha de respetar unas distancias mínimas a Piqueras del Castillo por cuestiones de patrimonio territorial , pero tampoco es conveniente que la distancia sea excesiva o de lo contrario los beneficios para el pueblo se verían considerablemente reducidos. Grandes distancias implicaría problemas logísticos para los trabajadores. Por todo ello se han creado dos buffers alrededor de Piqueras del Castillo, el primero con una distancia óptima de 3.000 metros (siempre excluyendo los núcleos urbanos), y el segundo a una distancia de 10.000 metros. Fuera de ese radio se considera que la distancia es excesiva. Con el objetivo de reducir la distancia a Piqueras del castillo se han hecho dos buffers con las distancias máximas a las que se podría implementar la planta. Dentro del buffer a 3000 m : 2 Dentro del buffer a 10.000 m :1 Fuera del buffer : 0

5 Anejos

Radiación es España: https://www.aemet.es/documentos/es/serviciosclimaticos/datosclimatologicos/atlas_radiacion_solar/atlas_de_radiacion_24042012.pdf