Fotovoltaica | PV www.futurenergyweb.es 70 FuturEnergy | Enero-Febrero January-February 2016 tes recursos relacionados con la radiación solar, como el servicio Solar Geometry 2 (SG-2) que permite determinar la situación del sol para un periodo de tiempo determinado. • Distribución de edificios singulares y monumentos elaborada a partir de la Infraestructura de Datos Espaciales Comunidad de Madrid (IDEM) y el mapa turístico de Miraflores de la Sierra. Procesado de la nube de puntos LIDAR Los datos LIDAR constituyen la base fundamental para realizar el análisis. Los ficheros disponibles presentan una clasificación automática según los estándares establecidos por la ASPRS, que incluye vegetación, edificaciones y puntos del terreno. Sin embargo, es necesario reclasificar los puntos para definir con mayor exactitud la delimitación de los edificios. También se depura la nube de puntos, eliminando el ruido de los datos y puntos redundantes, preservando siempre la forma de las aristas y esquinas para mantener en todo lo posible la delimitación de las superficies. Cuando la nube de puntos es muy densa se puede reducir el número de puntos que la constituyen sin perjudicar la precisión de los resultados. Modelo geográfico El siguiente paso consiste en aplicar un modelo desarrollado con ArcGIS, con el que se analizan las características que deben cumplir todos los edificios para instalar paneles fotovoltaicos. El modelo realiza los cálculos globales para toda la zona urbana y para cada uno de los edificios que la componen, permitiendo: • Calcular la superficie útil disponible en los tejados para la instalación de sistemas solares y seleccionar los emplazamientos más adecuados. • Determinar la radiación solar recibida en los tejados. • Estimar la potencia instalada y la producción de energía con diferentes tecnologías solares. Superficie de tejado disponible Para la determinación de la superficie útil disponible se ha llevado a cabo un análisis multicriterio en el que se han considerado los siguientes factores: • Pérdidas de energía ocasionadas por la inclinación y orientación de los tejados: la situación óptima de los módulos será aquella que permita maximizar la energía capturada por el sistema a lo largo del año. Las pérdidas de energía debidas a la inclinación y orientación de los módulos fotovoltaicos no deben superar el 20%, según el criterio establecido en el Código Técnico de la Edificación (2009). • Superficie de los tejados afectada por sombras: se determina la superficie libre de sombras en las horas centrales del día a lo largo de todo el año,mediante el cálculo de todas las sombras a partir delMDS (Modelo Digital de Superficie) y de la posición solar facilitada por SoDa. En la siguiente figura se puede observar el resultado para todo el año. • Superficie de los tejados destinada al acceso a los módulos fotovoltaicos: Se considera la delimitación de zonas para el acceso a los módulos para realizar trabajos de mantenimiento y seguridad. • Cadastral register of urban buildings from the Directorate General of Land Registry, in ‘shapefile’ format. This provides municipal level information including the cadastral plot (cadastral reference) and the delimitation of buildings (construction and the number of floors). • Sun position data available on the SoDa (Solar Energy Services for Professionals) website. This site provides links to different resources relating to solar radiation, such as the Solar Geometry 2 (SG-2) service that can determine the position of the sun for a specific period of time. • Distribution of specific buildings and monuments drawn up on the basis of the Spatial Data Infrastructure for the Autonomous Community of Madrid (IDEM) and the tourist map of Miraflores de la Sierra. Cloud processing of LIDAR points The LIDAR data comprises the fundamental basis on which to carry out the analysis. The available files have an automatic classification in line with the standards established by the American Society for Photogrammetry and Remote Sensing (ASPRS), including vegetation, buildings and points of the terrain. However, it is necessary to reclassify the points to more accurately define the boundaries of the buildings. The point cloud is also edited to eliminate data noise and redundant points, always retaining the shape of the edges and corners to maintain surface area demarcation as much as possible.When the point cloud is very dense, the number of points it comprises can be reduced without affecting the accuracy of the results. Geographic model The next step involves applying a model developed with ArcGIS that is used to analyse the characteristics that every building has to comply with in order to install PV panels. The model performs overall calculations for the entire urban area and for each of the buildings it comprises, which can: • Calculate the useful available surface area on the rooftops for the installation of solar systems and select the most appropriate sites. • Determine the solar radiation received by the rooftops. • Estimate the installed capacity and energy production using different solar technologies. Available rooftop surface To determine the useful available surface area, a multi-criteria analysis is undertaken that considers the following factors: • Energy losses caused by the gradient and orientation of the roofs: the optimal situation of the modules that will maximise the energy captured by the system throughout the year. Energy losses due to the gradient and orientation of the PV modules must not exceed 20%, according to the criteria established by the Technical Building Code (2009). • Surface area of roofs affected by shadows: The shadow-free surface area is established for the middle hours of the day throughout the year, by calculating every shadow using the Digital Surface Model (DSM) and the solar position provided by SoDa. The photo shows the result for the entire year. • Surface of the roofs allocated to access for PV modules: This takes into account the demarcation of the areas for access to the modules to carry out maintenance and safety works. Distribución de las sombras enMiraflores de la Sierra. Shadow distribution in Miraflores de la Sierra.
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