Fuente: theconversation.com
Una asombrosa disminución del 82 por ciento en el costo de la energía solar fotovoltaica (PV) desde 2010 le ha dado al mundo una oportunidad de luchar para construir un sistema de energía de cero emisiones que podría ser menos costoso que el sistema de combustible fósil al que reemplaza.
La Agencia Internacional de Energía proyecta que la capacidad de generación de energía solar fotovoltaica debe multiplicarse por diez para 2040 si queremos cumplir con la doble tarea de aliviar la pobreza global y limitar el calentamiento a muy por debajo de los 2 grados.
Quedan desafíos críticos. La energía solar es "intermitente", ya que la luz del sol varía durante el día y entre las estaciones, por lo que la energía debe almacenarse para cuando el sol no brille. También se debe diseñar una política para garantizar que la energía solar llegue a los rincones más remotos del mundo y a los lugares donde más se necesita. Y habrá compensaciones inevitables entre la energía solar y otros usos de la misma tierra, incluida la conservación y la biodiversidad, la agricultura y los sistemas alimentarios, y los usos comunitarios e indígenas.
Mis colegas y yo hemos publicado en la revista Nature el primer inventario mundial de grandes instalaciones generadoras de energía solar. "Grande" en este caso se refiere a instalaciones que generan al menos 10 kilovatios cuando el sol está en su apogeo. (Una pequeña instalación residencial típica en la azotea tiene una capacidad de alrededor de 5 kilovatios).
Construimos un sistema de aprendizaje automático para detectar estas instalaciones en imágenes satelitales y luego implementamos el sistema en más de 550 terabytes de imágenes utilizando varias vidas humanas de computación.
Buscamos en casi la mitad de la superficie terrestre de la Tierra, filtrando áreas remotas lejos de las poblaciones humanas. En total detectamos 68.661 instalaciones solares. Usando el área de estas instalaciones y controlando la incertidumbre en nuestro sistema de aprendizaje automático, obtenemos una estimación global de 423 gigavatios de capacidad de generación instalada a fines de 2018. Esto es muy cercano a la estimación de la Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA). de 420 GW para el mismo período.
Seguimiento del crecimiento de la energía solar
Nuestro estudio muestra que la capacidad de generación de energía solar fotovoltaica creció un notable 81 por ciento entre 2016 y 2018, el período para el que teníamos imágenes con marca de tiempo. El crecimiento fue liderado particularmente por aumentos en India (184 por ciento), Turquía (143 por ciento), China (120 por ciento) y Japón (119 por ciento).
Las instalaciones variaron en tamaño desde instalaciones en el desierto en expansión a escala de gigavatios en Chile, Sudáfrica, India y el noroeste de China, hasta instalaciones comerciales e industriales en techos en California y Alemania, instalaciones de mosaico rural en Carolina del Norte e Inglaterra e instalaciones de mosaico urbano en Corea del Sur y Japón.
Solar mezclado con campos de arroz en terrenos ganados al mar en Corea del Sur. Stock para ti / persiana
Las ventajas de los datos a nivel de establecimiento
Los agregados a nivel de país de nuestro conjunto de datos están muy cerca de las estadísticas a nivel de país de IRENA, que se recopilan de cuestionarios, funcionarios de países y asociaciones industriales. En comparación con otros conjuntos de datos a nivel de instalaciones, abordamos algunas brechas de cobertura críticas, particularmente en los países en desarrollo, donde la difusión de la energía solar fotovoltaica es fundamental para expandir el acceso a la electricidad y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Tanto en los países desarrollados como en los países en desarrollo, nuestros datos proporcionan un punto de referencia común imparcial de los informes de empresas o gobiernos.
Los datos localizados geoespacialmente son de vital importancia para la transición energética. Los operadores de red y los participantes del mercado de la electricidad necesitan saber con precisión dónde se encuentran las instalaciones solares para saber con precisión la cantidad de energía que están generando o generarán. Los sistemas in situ o remotos emergentes pueden usar datos de ubicación para predecir una mayor o menor generación causada, por ejemplo, por el paso de nubes o cambios en el clima.
Esta mayor previsibilidad permite que la energía solar alcance proporciones más altas de la combinación energética. A medida que la energía solar se vuelva más predecible, los operadores de la red deberán mantener menos plantas de energía de combustibles fósiles en reserva, y menos penalizaciones por exceso o falta de generación significarán que se desbloquearán más proyectos marginales.
Usando el catálogo anterior de imágenes satelitales, pudimos estimar las fechas de instalación para el 30 por ciento de las instalaciones. Datos como este nos permiten estudiar las condiciones precisas que conducen a la difusión de la energía solar y ayudarán a los gobiernos a diseñar mejor los subsidios para fomentar un crecimiento más rápido.
Los autores compararon las ubicaciones de las instalaciones solares con los datos sobre el uso de la tierra, para averiguar qué había antes. La tierra de cultivo (marrón claro) fue fácilmente la más común. Kruitwagen et al, Naturaleza
Saber dónde se encuentra una instalación también nos permite estudiar las consecuencias no deseadas del crecimiento de la generación de energía solar. En nuestro estudio, encontramos que las plantas de energía solar se encuentran con mayor frecuencia en áreas agrícolas, seguidas de pastizales y desiertos.
Esto destaca la necesidad de considerar cuidadosamente el impacto que tendrá una expansión de diez veces de la capacidad de generación de energía solar fotovoltaica en las próximas décadas en los sistemas alimentarios, la biodiversidad y las tierras utilizadas por las poblaciones vulnerables. Los formuladores de políticas pueden brindar incentivos para instalar generación solar en los techos, lo que genera menos competencia en el uso de la tierra u otras opciones de energía renovable.