Skip to main content
2021-vaAutoconsumidors - ModelsDistrictes

València disposa, tècnicament, de teulades per a generar el 99% de la seua demanda elèctrica residencial

  • L’estudi conclou que el potencial tècnic (total de superfície instal·lable, no econòmicament viable) permetria generar un volum d’energia equivalent al 99% de la demanda elèctrica residencial anual, i el 37% de la demanda elèctrica anual total.
  • L’estudi asumeix que els edificis amb excedents de generació elèctrica: edificis públics, vivendes de poques plantes, edificis comercials aïllats… intercanvien electricitat amb els edificis amb excés de demanda: edificis residencials de més de 5 plantes.
  • Els resultats conviden a construir massivament en teulades on ja és econòmicament viable (edificis amb excés de demanda), i a desenvolupar models com les comunitats d’energia i el balanç net per a incentivar el desplegament en la resta de tipologies.

 

Un estudi de diversos investigadors de l’Institut d’Enginyeria Energètica publicat en Renewable Energy conclou que la ciutat de València disposa de teulades per a generar electricitat per un volum de fins al 99% de la seua demanda elèctrica residencial anual, i el 37% de la demanda elèctrica anual total.

L’article publicat en Renewable Energy ha sigut el·laborat per Tomás Gómez, Tommaso Brazzini, David Alfonso i Carlos Vargas, i porta per títol “Analysis of the potential for PV rooftop prosumer production: technical, economic and environmental assessment for the city of Valencia (Spain)“.

Els autors del treball es van fixar els següents objectius:

a) determinar el potencial tècnic instal·lable en les cobertes de les tipologies d’edificacions dominants a la ciutat: blocs de vivendes, alqueries, edificis públics i edificis comercials i industrials.

b) calcular la rendibilitat econòmica de les instal·lacions fotovoltaiques en cobertes i teulades, en termes de cost de la inversió, estalvis anuals i periode de retorn. Es calcula el potencial econòmicament viable amb un enfocament de mercat, per comparació amb el LCOE de l’electricitat de la xarxa, en cadascuna de les tipologies d’edificació definides.

c) estimar els beneficis medioambientals de les instal·lacions, en termes de menors gasos d’efecte hivernacle, dioxide de sofre i oxides de nitrogen.

Les conclusions d’aquest treball serviran com a input per al Full de ruta de transició energètica per a 2050 de la ciutat de València, que el·labora l’Ajuntament de València com a component de la missió “València Ciutat Neutra” i l’Estrategia Urbana 2030.

L’estudi desenvolupa treballs tècnics previs de la Càtedra de Transició Energètica Urbana de la UPV per al projecte ProSumE (Enabling Energy Prosumers Services), desenvolupat entre 2016 i 2019, amb l’objectiu d’impulsar el model de prosumidors a la ciutat de València. El projecte ProSumE va ser liderat per Las Naves, el centre d’innovació social i urbana de l’Ajuntament de València, i va coordinar els esforços de l’Institut d’Enginyeria Energètica (IIE) de la UPV, la Fundació València Clima i Energia, l’Institut Universitari d’Investigació en Economia Social, Cooperativisme i Emprenedoria (IUDESCOOP) de la Universitat de València i l’Associació Valenciana d’Empreses del Sector de l’Energia (AVAESEN). EIT Climate Kic va finançar el projecte.


	







			
 
		

	
 


		

	

		

			

				

      

        
 
          

            
          

        

      

    

			
 
		

	
 


		

	

		

			

				


	

		
Figura 1. Article publicat en Renewable Energy.

	







			
 
		

	
 


		

	

		

			

				


	

		
Contexte i motivació




Existeix un consens creixent sobre que les ciutats europees, que consumeixen 2/3 de l’energia i són responsables del 70% de les emissions, han de ser més ambicioses per a complir amb l’objectiu de fer de la Unió Europea una economia neutra en emissions de carboni en 2050.


El model del prosumidor que produeix bona part de l’energia que consumeix és una peça clau per a avançar en aquesta direcció. La generació fotovoltaica en cobertes i teulades permet desplegar aquest model a les ciutats, com a alternativa i complement a l’ocupació extensiva de plantes fotovoltaiques en zones rurals.


Realitzar tot el potencial del model de prosumidor requereix, no obstant això, no sols d’inversions en instal·lacions solars en cobertes i teulades. També necessita, com conclou aquest estudi, de mesures reguladores i polítiques de suport com el balanç net, que farien viable un segment d’instal·lacions que ara no ho són.

	







			
 
		

	
 


		

	

		

			

				


	

		

	







			
 
		

	
 


		

	

		

			

				

      

        
 
          

            
          

        

      

    

			
 
		

	
 


		

	

		

			

				


	

		
Figura 2. Metodologia completa de la investigació.

	







			
 
		

	
 


		

	

		

			

				


	

		
Metodologia


L’estudi aplica la següent metodologia:


Pas 1. Identificar 5 tipologies d’edificacions, representatives de la gran majoria de construccions de la ciutat:


    

  1. 

      

    1. vivenda unifamiliar aïllada.
      2. 

    2. bloc de vivendes amb múltiples plantes.
      3. 

    3. “alqueria” o vivenda aïllada amb capacitat de desconectarse de la xarxa.
      4. 

    4. edifici comercial o industrial aïllat.
      5. 

    5. edifici públic aïllat.
      6. 

    

    2. 



Pas 2. Estimar la superfície disponible (m²) de cobertes i teulades per a cada tipologia d’edificació. La superfície es calcula a partir d’una mostra, estadísticament representativa, del reticle de 28 x 40 quadrats en el qual es divideix el mapa de la ciutat de València. En cadascun dels quadrats de la mostra es comptabilitzen, amb ajuda de programari cartogràfic i de recurs solar, el nombre d’edificis i la superfície de coberta disponible.

	







			
 
		

	
 


		

	

		

			

				


	

		

	







			
 
		

	
 


		

	

		

			

				

      

        
 
          

            
          

        

      

    

			
 
		

	
 


		

	

		

			

				


	

		
Figura 3. Reticle de 28x40 que s'utilitza como a base del mostreig d'edificis i cobertes.

	







			
 
		

	
 


		

	

		

			

				

      

        
 
          

            
          

        

      

    

			
 
		

	
 


		

	

		

			

				


	

		
Figura 4. Teulades inclinades amb orientació N-S. Només es comptabilitza la superfície subratllada.

	







			
 
		

	
 


		

	

		

			

				


	

		
Pas 3. Definir quatre models de generació per part dels prosumidors, aplicables a cadascuna de les tipologies d’edificació:


    

  1. 

      

    1. autoconsum: el prosumidor no ven ni emmagatzema l’excés d’electricitat. L’excés no s’utilitza.
      2. 

    2. autoconsum amb emmagatzematge: el prosumidor emmagatzema l’excés d’electricitat en bateries. El cost total de la instal·lació inclou l’emmagatzematge.
      3. 

    3. autoconsum amb venda a la xarxa: l’excés d’electricitat es ven a la xarxa.
      4. 

    4. balanç net: el prosumidor rep (o paga) el balanç positiu (o negatiu) entre l’electricitat venuda i la consumida, s’aplica una tarifa diferent segons el balanç resulte en venda o compra.
      5. 

    

    2. 



Pas 4. Modelitzar i estimar el potencial de generació fotovoltaica dels quatre models de prosumidors en cadascuna de les 5 tipologies d’edificació. La simulació es realitza amb ajuda del programari informàtic HOMER, el qual ofereix no sols el potencial fotovoltaic sinó també l’anàlisi tecno-econòmica.


Pas 5. Comparar la viabilitat econòmica dels quatre models de prosumidors en cadascuna de les tipologies d’edificació (amb ajuda d’HOMER). L’estudi construeix dos escenaris (‘best-case’ i ‘worst-case’) per a prendre en consideració la gran variabilitat en característiques de la instal·lació, coberta, existència o no de comptadors intel·ligents, etc.


Pas 6. Estimar els beneficis mediambientals, en termes d’emissions estalviades, de cadascun dels models de prosumidors en cadascuna de les tipologies d’edificació.

	







			
 
		

	
 


		

	

		

			

				


	

		
Resultats: estimació del potencial de generació de la ciutat




    

  • S’estima la superfície total de cobertes aprofitables tècnicament a València en 4 485 710 m2.
    • 

  • Aproximadament la meitat de la superfície aprofitable tècnicament es concentra en blocs de vivendes de més de 2 plantes.
    • 

  • La superfície anterior es tradueix en un potencial de capacitat fotovoltaica instal·lada per a València de 640,8 MW (potencial tècnic, no econòmic).
    • 

  • En les condicions citades, s’estima la màxima generació potencial en 974,52 GWh anuals (producció equivalent al 99% de la demanda residencial elèctrica anual, i el 37% de la demanda elèctrica anual total).
    • 



Els resultats venen resumits en la taula a continuació.

	







			
 
		

	
 


		

	

		

			

				


	

		

	







			
 
		

	
 


		

	

		

			

				

      

        
 
          

            
          

        

      

    

			
 
		

	
 


		

	

		

			

				


	

		
Figura 5. Valors estimats de superfície, capacitat instal·lada i generació potencial anual.

	







			
 
		

	
 


		

	

		

			

				


	

		
Resultats de l’anàlisi de viabilitat econòmica




    

  • El millor model en termes econòmics (best-case escenari) és el balanç net, en les 5 tipologies d’edificació.
    • 

  • La majoria de models de prosumidor són rendibles econòmicament hui dia, especialment les instal·lacions més grans en blocs alts, edificis comercials únics i edificis públics únics.
    • 

  • Altres models en els quals no es comparteix electricitat resultarien també rendibles si es poguera vendre l’electricitat a la xarxa a un preu raonable de 0,05 €/kWh.
    • 


	







			
 
		

	
 


		

	

		

			

				


	

		

	







			
 
		

	
 


		

	

		

			

				

      

        
 
          

            
          

        

      

    

			
 
		

	
 


		

	

		

			

				


	

		
Figura 6. Resultats de la simulació amb HOMER de 5 tipus d'edificacions i 4 models de prosumidor.

	







			
 
		

	
 


		

	

		

			

				

      

        
 
          

            
          

        

      

    

			
 
		

	
 


		

	

		

			

				


	

		
Figura 7. Estimacions de les inversions econòmiques.

	







			
 
		

	
 


		

	

		

			

				


	

		
Resultats de l’anàlisi medioambiental




    

  • Els resultats obtinguts (veure taula a continuació) mostren estalvis anuals en emissions directes molt importants, si es poguera explotar tot el potencial de generació.
    • 

  • Els estalvis en emissions són rellevants tant en gasos d’efecte d’hivernacle, com en diòxid de sofre i òxids de nitrogen.
    • 


	







			
 
		

	
 


		

	

		

			

				


	

		

	







			
 
		

	
 


		

	

		

			

				

      

        
 
          

            
          

        

      

    

			
 
		

	
 


		

	

		

			

				


	

		
Figura 8. Estimacions de les emissions de gasos d'efecte hivernacle, SO2 i NOx.

	







			
 
		

	
 


		

	

		

			

				


	

		
Conclusions


Aquest estudi mostra el gran potencial fotovoltaic disponible en les teulades i cobertes de la ciutat de València. La ciutat no sols podria generar en les seues cobertes fins al 99% de la demanda elèctrica anual del seu sector residencial, també aconseguiria importants reduccions en emissions de gasos d’efecte d’hivernacle i altres gasos contaminants.


Una de les principals implicacions de l’estudi és que per a desenvolupar al màxim el potencial de generació fotovoltaica a la ciutat són necessaris sistemes més favorables a l’usuari com el balanç net.


Altres implicacions inclouen:


    

  • L’estudi selecciona les superfícies aprofitables més favorables, altres descartades també es podrien utilitzar per a generar electricitat.
    • 

  • No obstant això, l’estudi no descarta aquelles superfícies que el mercat no puga posar en ús perquè els propietaris no hi estiguen d’acord, la coberta necessite un reforç estructural (edificis públics, indústries i comerços) o d’altres causes.
    • 



Es proposen les següents recomanacions:


    

  • Crear un marc per al desenvolupament de projectes de subministrament d’energia, ja siga en propietat i/o sota el control de les comunitats o a través de l’associació amb socis comercials o del sector públic (comunitats energètiques locals). Les famílies en situació de pobresa energètica podrien veure alleujada la seua situació amb els estalvis dels costos energètics.
    • 

  • Crear plataformes en línia per a l’autodisseny de sistemes fotovoltaics.
    • 

  • Desenvolupar mercats elèctrics virtuals per a prosumidors amb centrals elèctriques virtuals (VPP). Els consumidors i els productors podrien reunir-se en mercats virtuals en els quals comerciarien directament entre si, o mitjançant una empresa comercialitzadora i un esquema de Garanties d’Origen.
    • 

  • Establir ajudes per a l’adaptació de teulades. En general, una línia de crèdit per a aquells potencials prosumidors amb dificultats per a realitzar la inversió.
    • 

  • Iniciar projectes pilot com a reclam per als prosumidors.
    • 


	







			
 
		

	
 


		

	

		

			

				


	

		
Més informació: