L’aprofitament de l’espai ja construït mitjançant sistemes solars fotovoltaics sobre coberta representa una de les estratègies més eficaces per a accelerar la transició energètica en entorns urbans consolidats. No obstant això, els models de planificació tradicionals tendeixen a sobreestimar de forma sistemàtica el potencial renovable real en recórrer a simples agregacions de superfície disponible o factors de producció mitjanats.
Per a superar aquesta limitació metodològica, un equip d’investigació de la Càtedra de Transició Energètica Urbana de la UPV ha desenvolupat una metodologia pionera totalment automatitzada. L’estudi integra algorismes de visió artificial mitjançant Intel·ligència Artificial (IA), el modelatge geomètric tridimensional derivat de núvols de punts LiDAR i simulació radiomètrica, per a identificar i optimitzar de forma massiva la disposició de panells solars sobre el parc immobiliari urbà.
📘 «Towards realistic urban rooftop solar photovoltaic large-scale planning: integrating artificial intelligence-based roof detection, 3D geometry, and energy modelling»
👥 Autoria: Tomás Pino-Gallardo, Paula Bastida-Molina, Tomás Gómez-Navarro, Carla Montagud-Montalvá
📍 Revista: Engineering Science and Technology, an International Journal (JESTECH)
De 18,4 a 2,67 milions de metres quadrats: la necessitat d’un filtratge tècnic rigorós
La metodologia s’ha validat pràcticament sobre la totalitat del municipi de València, analitzant una superfície total construïda sobre coberta de més de 18,4 milions de m².
Encara que el garbellat inicial mitjançant el model d’Intel·ligència Artificial Segment Anything Model (SAM) —prèviament ajustat i entrenat amb ortofotografies del territori valencià— va identificar 8,93 milions de m² lliures d’obstacles permanents (com antenes o aparells de climatització), l’aplicació de restriccions constructives i energètiques va reduir la superfície tècnicament viable a 2.670.079 m² (un 14,6% del total urbà, o un 32% de la superfície lliure).
Superfície total de teulades
18,4 M m²
18,4 M m²
↓
Superfície lliure d’obstacles (IA)
8,93 M m²
8,93 M m²
↓
Superfície tècnicament viable
2,67 M m² (14,6% del total)
2,67 M m² (14,6% del total)
Aquest garbellat tècnic automatitzat va descartar àrees per criteris rigorosos:
- Filtre radiomètric: exclusió de cobertes amb una irradiació solar inferior a 1.000 kWh/m²/any.
- Filtre geomètric i estructural: exclusió de pendents superiors a 40°, orientacions desfavorables a nord, construccions en estat de ruïna segons cadastre i superfícies inferiors a 10 m².
- Seguretat i manteniment: reserva d’un passadís perimetral obligatori de 0,60 metres al voltant de cada instal·lació.
270 GWh anuals: el paper determinant de les cobertes planes
El processament distribuït mitjançant el mòdul PVLayout va permetre calcular el disseny i la disposició (layout) òptima dels panells per a maximitzar la generació elèctrica anual. Els resultats globals per a la ciutat de València confirmen una capacitat de desplegament massiu:
| Mòduls instal·lables | 342.785 panells |
| Potència total | 173 MW |
| Generació estimada | 270 GWh/any |
| Pes del sector residencial | 69% del potencial total |
| Mòduls en àtics plans | 78% del total de panells |
L’estudi revela una troballa tècnica crítica per a ciutats de tipologia mediterrània compacta: el 78% dels mòduls òptims s’emplacen sobre cobertes planes. L’algorisme d’optimització va demostrar que, en la pràctica urbana, primar disposicions amb major nombre de panells —fins i tot ajustant inclinacions a subòptimes per a evitar ombres entre files— genera més energia global que intentar forçar la inclinació teòrica ideal de 35° en superfícies reduïdes.
Disparitat districtal i sectorial: una radiografia geoespacial de la ciutat
La distribució del potencial solar no es comporta de forma homogènia en la trama urbana, sinó que varia marcadament en funció de la tipologia constructiva i l’època de l’edificat:
- Domini residencial: el sector residencial ostenta el 69% del potencial total de la ciutat, seguit pels equipaments i edificis de servei públic amb un 15% i el sector comercial amb un 6%.
- Barris de major rendiment: Benimàmet (8,39 MW − 13,40 GWh/any), Benicalap (8,02 MW − 12,61 GWh/any) i La Carrasca (6,57 MW − 10,53 GWh/any) lideren la capacitat de generació per la seua elevada proporció d’àtics plans i edificacions modernes.
- Limitacions del centre històric: en l’extrem oposat, barris històrics amb trames denses i teulades inclinades heterogènies, com el Mercat (0,38 MW) o la Seu, registren percentatges d’aptitud significativament inferiors a causa de les ombres creuades i les inclinacions complexes.
Una eina de suport a la decisió per a la Missió Climàtica 2030
Enfront de models teòrics desvinculats de la realitat física dels edificis, aquesta metodologia impulsada per la Càtedra proporciona una plataforma operativa de codi obert basada en Python i GIS.
Per als gestors públics de València Sostenible, els planificadors urbans i la ciutadania, aquesta eina permet basar les polítiques climàtiques locals en intel·ligència de dades real. Permet identificar quins districtes prioritzar per a la constitució de Comunitats Energètiques Renovables (CER), estimar amb precisió l’impacte de la generació distribuïda en la xarxa local i avançar amb rigor científic cap als compromisos de neutralitat climàtica de València 2030.
