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.
Contenido
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 MDT25-0663-H30 de elevaciones.
De forma que hemos elegido un total de 7 criterios diferentes y a cada uno le hemos asignado un valor según su adecuación siendo 0 igual a inadecuado, 1 igual a adecuado y 2 igual a óptimo.
2.1 ORIENTACIONES
Una instalación de paneles solares requiere un terreno orientado hacia el sur puesto que la radiación solar será 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 pues 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
2.3 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, podemos observar que 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.
2.4 NUCLEOS 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.
- Núcleos urbanos: 0
- Campo: 1
2.5 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. Las 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
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 e improbable dado que en toda la hoja hay una única zona protegida. Por lo tanto, de momento dicha zona quedará excluida y más adelante se valorará si no existiese ninguna alternativa mejor. La zona protegida única se llama la Cueva de la Judía y se ha analizado mediante un búfer.
- Dentro del buffer: 0
- Fuera del buffer : 1
2.7 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, sin embargo, 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. Dentro del buffer a 3.000 m : 2 Dentro del buffer a 10.000 m :1 Fuera del buffer : 0
3 Resultados
Hemos elegido un total de XX criterios diferentes y a cada uno le hemos asignado un valor según su adecuación de entre los siguientes: 0 : Inadecuado 1 : Adecuado 2 : Óptimo
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
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
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.
NUCLEOS POBLACIONALES Los núcleos urbanos se han excluido. Núcleos urbanos: 0 Campo: 1
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
ZONAS PROTEGIDAS Se han analizado mediante un búfer, excluyendo por completo la zona protegida. Dentro del buffer: 0 Fuera del buffer : 1
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
4 Conclusiones
Primeramente, hemos utilizado como guía para asegurarnos de que la zona de parcelas de posible instalación es óptima a la vista del medioambiente utilizando una capa WMS, donde se observa en naranja fuerte los sectores donde el ministerio recomienda no poner la instalación fotovoltaica debido a una alta sensibilidad ambiental.
El mapa final es el resultado de la multiplicación de todas las capas raster con su valor correspondiente. Obtenemos el mapa siguiente, con valores 0 (Malo), para los terrenos inadecuados, 1 (Medio) para los terrenos aceptables, y 2 (Bueno), para los terrenos óptimos. Con dichos datos y aproximando un tamaño para la instalación de unas 25 hectáreas (500X500m) elegimos dentro del municipio la única zona adecuada con una extensión suficiente suficiente. Las pequeñas zonas rojas intermedias son parte de la red de caminos, pero ninguna carretera importante cruzaría la zona. Además hemos accedido al catastro del municipio donde hemos hecho un mapa temático del tipo de cultivo. Podemos comprobar que la zona seleccionada presenta un cultivo de labradío de secano, lo cual supondrá una expropiación a precio razonable.
Además hemos accedido al catastro del municipio donde hemos hecho un mapa temático del tipo de cultivo. Podemos comprobar que la zona seleccionada presenta un cultivo de labradío de secano, lo cual supondrá una expropiación a precio razonable.
5 Anejos
Radiación es España: https://www.aemet.es/documentos/es/serviciosclimaticos/datosclimatologicos/atlas_radiacion_solar/atlas_de_radiacion_24042012.pdf
