Potencial tecno-económico de energía fotovoltaica en el Campus de Leioa de la UPV/EHU

Abstract

[ES]El presente Trabajo de Fin de Máster (TFM) forma parte del proyecto “EHUkhi: una plataforma para el desarrollo del potencial fotovoltaico de la UPV/EHU”, enmarcado en el programa Campus Bizia Lab (CBL) de la UPV/EHU. CBL pretende desencadenar un proceso colaborativo entre personal de administración y servicios, estudiantes y profesorado (enfoque transdisciplinar) con objeto de responder a retos de sostenibilidad dentro de la propia Universidad.

El proyecto EHUkhi pretende evaluar el potencial físico, técnico y económico de la generación eléctrica renovable mediante paneles fotovoltaicos integrados en los edificios de los Campus de la UPV/EHU. Con este mismo objetivo se desarrolla el presente estudio, en el que se ha realizado un análisis para calcular el potencial de energía fotovoltaica en el campus de Leioa de la UPV/EHU.

Para realizar el estudio, se han utilizado distintos Sistemas de Información Geográfica (SIG/GIS) con mapas de diversa tipología, comenzando con mapas LiDAR que contienen información sobre los edificios y la orografía del terreno (altura, orientación, pendientes…). A partir de estos se han obtenido mapas ráster, con los cuales se ha trabajado en el programa GRASS GIS, realizando cálculos relativos a la radiación solar incidente (mediante el modelo de radiación solar integrado r.sun), la producción de electricidad y el análisis de varios indicadores energéticos y económicos. Por último, se ha trabajado con mapas vectoriales en el programa QGIS para hacer un tratamiento de los mapas ráster creados anteriormente, con el fin de obtener los resultados del análisis atribuídos a cada edificio que conforma el campus de Leioa de la UPV/EHU.

Por último, se ha considerado el caso particular de la Facultad de Educación de Bilbao, en la cuál se está llevando a cabo el proyecto de CBL “Creación de comunidad interdisciplinar hacia la transición energética en la Facultad de Educación de Bilbao (UPV/EHU)”. En este caso, se ha realizado un análisis de los datos del consumo eléctrico para poder realizar un estudio de hibridación de tecnología fotovoltaica con tecnología eólica urbana, puesto que actualmente allí se ubican unos sensores de medición de diversos parámetros del viento, con el objetivo de realizar una instalación eólica en un futuro.

[EU]Master Amaierako Lan (MAL) hau “EHUkhi: UPV/EHUren potentzial fotovoltaikoa garatzeko plataforma” proiektuaren parte da, EHUko Campus Bizia Lab (CBL) programaren barruan. CBLk administrazio eta zerbitzuetako langileen, ikasleen eta irakasleen arteko lankidetza prozesua bultzatu nahi du (diziplina anitzeko ikuspegia), Unibertsitatearen beraren barruan iraunkortasunaren erronkei erantzute aldera.

EHUkhi proiektuaren bidez, EHUko campusetako eraikinetan integratutako panel fotovoltaikoen bidez elektrizitate sorkuntza berriztagarriaren ahalmen fisiko, tekniko eta ekonomikoa ebaluatu nahi dira. Helburu horrekin berarekin garatu da azterlan hau, non EHUren Leioako campusean energia fotovoltaikoaren potentziala kalkulatzeko azterketa bat egin baita.

Azterketa egiteko, hainbat motatako mapekin lan egin da Informazio Geografikoko Sistemak (IGS/GIS) erabiliz. Hasteko, eraikinei eta lurzoruaren orografiari (altuera, orientazioa, maldak…) buruzko informazioa duten LiDAR mapak erabili dira. Horietatik abiatuta, raster mapak lortu dira, eta horiekin lan egin da GRASS GIS programan, eguzki-erradiazio erasotzaileari buruzko kalkuluak eginez (programak integratuta dakarren r.sun eguzki-erradiazio ereduaren bidez), baita sorkuntza elektrizikoa eta hainbat adierazle energetiko eta ekonomiko aztertuz ere. Azkenik, mapa bektorialekin lan egin da QGIS programan, aurrez sortutako raster mapen tratamendua egiteko, EHUren Leioako campusa osatzen duen eraikin bakoitzari dagozkion analisiaren emaitzak lortzeko.

Azkenik, Bilboko Hezkuntza Fakultatearen kasu berezia hartu da kontuan, non “Trantsizio energetikorantz disziplinazgaindiko komunitatearen sorkuntza Bilboko Hezkuntza Fakultatean” CBL proiektua gauzatzen ari baita. Kasu honetan, kontsumo elektrikoari buruzko datuak aztertu dira, teknologia fotovoltaikoaren eta hiriko teknologia eolikoaren arteko hibridazio-azterketa egin ahal izateko; izan ere, gaur egun, haizearen hainbat parametro neurtzeko sentsore batzuk daude, etorkizunean instalazio eoliko bat egiteko helburuarekin.

[EN]This Master’s Final Project (MFP) is part of the project “EHUkhi: a platform for the development of the photovoltaic potential of the UPV/EHU”, belonging to the program Campus Bizia Lab (CBL) of the UPV/EHU. CBL aims to trigger a collaborative process between administration and services staff, students and teachers (transdisciplinary approach) in order to respond to sustainability challenges within the University itself.

The EHUkhi project aims to evaluate the physical, technical and economic potential of renewable electricity generation through photovoltaic panels integrated into the buildings of the UPV/EHU Campus. With this same objective the present study is developed, in which an analysis has been carried out to calculate the potential of photovoltaic energy in the Leioa (Biscay) campus of the UPV/EHU.

To carry out the study, different Geographic Information Systems (GIS) have been used with maps of different typology, starting with LiDAR maps containing information on buildings and terrain orography (height, orientation, slopes…). From these, raster maps have been obtained, with which it has been worked in the GRASS GIS program, carrying out calculations related to the incident solar radiation (using the integrated solar radiation model r.sun), the production of electricity and the analysis of several energy and economic indicators. Finally, the work was done with vector maps in the QGIS program to make a treatment of the raster maps created earlier, in order to obtain the results of the analysis attributed to each building that forms the Leioa campus of the UPV/EHU.

Finally, it has been considered the particular case of the Faculty of Education of Bilbao, in which is being carried out the project of CBL “Creation of interdisciplinary community towards the energy transition in the Faculty of Education of Bilbao (UPV/EHU)”. In this case, an analysis of the data of the electric consumption has been done to be able to carry out a study of hybridization of photovoltaic technology with urban wind technology, since currently there are some sensors of measurement of various parameters of the wind, with the aim of realizing a wind installation in the future.