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

Hemos elegido un total de seis 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

TIPO DE CULTIVO

Cada tipología de cultivo tiene una ponderación según su conveniencia.

Pinar maderables: 0

Matorral: 0

Pinar maderable: 0

Arboles de ribera: 0

Hidrografía natural: 0

Vía de comunicación: 0

Otro: 0

Labor o labradío regadío: 1

Pastos: 1

Labor o labradío de secano: 2

Viña de secano: 2

Improductivo: 3

3 Resultados

Analizaremos el entorno comprendido en el mapa MDT25-0663-H30 de elevaciones.

3.1 ORIENTACIONES

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:

3.2 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.

3.3 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. 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.

3.4 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. 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.

3.5 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. Se ha analizado mediante dos búferes, uno a 10 metros a cada lado de la carretera, y otro a cada 100 metros.

3.6 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. 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.

Además 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.

3.7 TIPO DE CULTIVO

Hemos accedido al catastro de Piqueras del Castillo y hemos hecho un mapa temático del tipo de cultivo. Hay zonas que hay que excluir obligatoriamente, como la hidrografía natural, vías de comunicación, árboles de ribera… Otros como un pinar maderable es poco conveniente y podemos permitirnos excluirlos también. Luego tenemos labor de regadío y pastos que es tierra de valor que no nos conviene ocupar, y a la que damos una ponderación de 1. A continuación tenemos labradío de secano que tiene poco valor, y viña de secano, cuya superficie es tan pequeña que no tiene mucha importancia, por lo que le asignamos un valor de 2. Por último tenemos el terreno improductivo, con un precio de compra muy bajo y por lo tanto el que más nos interesaría ocupar, por lo que le damos un valor de 3.

3.8 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. Hemos decidido no crear uno o varios búferes en los que ir empeorando la puntuación a medida que nos alejamos de Piqueras del Castillo, pero a la hora de tomar la decisión final se tratará de acercarlo todo lo posible, preferiblemente dentro del municipio.

4 Conclusiones

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. 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.

5 Anejos

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