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Selección de emplazamientos para instalación de renovables por medio de Sistemas de Información Geográfica

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Una selección adecuada de emplazamiento para las instalaciones de energías renovables, que minimice los impactos ambientales y sociales, ayuda a evitar retrasos innecesarios en la obtención de permisos, así como conflictos sociales y los costes adicionales asociados a estos. Asimismo genera confianza en el desarrollo del proyecto tanto para el promotor como para el inversor. Firman este artículo *Javier Odriozola, Paola Quijano, Alan Cochran y Andrew Bradbury, de ERM.
Selección de emplazamientos para instalación de renovables por medio de Sistemas de Información Geográfica

Identificar los obstáculos para decidir mejor
La fase de selección de emplazamiento de un proyecto determinado es primordial en el ciclo de vida del mismo por razones de diversa índole, y puede incluso hipotecar la viabilidad  misma del proyecto en fases posteriores. Sin embargo, en los proyectos de renovables con frecuencia esta fase adolece de presupuestos y plazos temporales limitados. Los promotores son cautelosos en los costes asociados a estudios preliminares en el momento de sus inversiones, y en ocasiones, se pasa por alto la importancia de una identificación adecuada de obstáculos significativos en la factibilidad del desarrollo de un proyecto en emplazamientos concretos. Estos obstáculos pueden ser medioambientales y sociales (espacios y especies protegidas, uso del suelo, etc.), y también  técnicos y de ingeniería (opciones para evacuación de energía, transporte, viento, radiación y otros).

Si estos obstáculos no son identificados en el momento adecuado, el coste asociado a superarlos, en caso de que sea posible hacerlo, puede suponer un porcentaje no despreciable del monto total de la inversión. Además, y quizá más importante, el coste de oportunidad relacionado con retrasos en la ejecución del proyecto podría en el peor de los casos hipotecar la rentabilidad del proyecto.  Por otro lado, la financiación de los estudios preliminares requeridos para la identificación de dichos obstáculos es un aspecto a veces limitante en el desarrollo de los proyectos de energías renovables.

Cómo llevar a cabo el proceso de identificación y evaluación de los obstáculos potencialmente significativos en fases tempranas del proyecto, y cómo solventarlos en su caso, con recursos limitados en tiempo y financiación, requiere del uso de herramientas apropiadas que combinen rigor técnico,  metodológico, efectividad en coste y flexibilidad. Los Sistemas de Información Geográfica (SIGs) son una herramienta que combina suficiente tradición de uso y resultados con flexibilidad en su aplicación para este objetivo.  

Beneficios de un Sistema de Información Geográfica
La incorporación de los SIG, sobre todo si están total o parcialmente basados en obtención de datos por medio de técnicas de teledetección (interpretación de imágenes de satélite  sobre todo, pero incluso hasta imágenes capturadas con drones), en la etapa conceptual y de selección de emplazamientos puede suponer ahorros significativos en coste y tiempo. Una variedad de conjuntos de datos, que normalmente no serían comparables en sistemas convencionales, pueden ser tratados simultáneamente en proyección geográfica en una única plataforma, optimizando el proceso para una rápida evaluación.

Los costes no se reducen sólo en el  tiempo necesario para la toma de decisiones, sino también por el uso de herramientas disponibles libremente junto con plataformas SIG comerciales, por ejemplo ArcGis de ESRI, u otras.

El famoso dicho 'una imagen vale más que mil palabras' parece muy relevante en este caso. La capacidad de presentar la información visualmente en un formato cartográfico proporciona una imagen común para todas las partes interesadas en el proyecto, mejorando su involucración, comprensión y eventualmente su aceptación o compromiso con el mismo.

Existe una amplia variedad de conjuntos de datos, herramientas y opciones; el valor añadido real radica en saber cuál de estas herramientas puede usarse y es más eficiente desde el punto de vista de coste y tiempo para el objetivo buscado. Esto es particularmente importante en lo relativo a las tecnologías de obtención de datos geográficos y del medio a través de las técnicas de teledetección, vinculadas directamente con sistemas de cartografía y plasmación de datos geo-referenciables. Los aspectos cruciales para seleccionar la herramienta conveniente a cada caso son: 1) conocer el nivel de detalle que necesita para tomar las decisiones; y 2) saber qué herramientas están disponibles y cómo pueden ser utilizadas para generar las respuestas y resultados requeridos.

Como en la gran mayoría de los aspectos vinculados con la tecnología, la evolución de estas herramientas, su disponibilidad en el mercado y las posibilidades que ofrecen han progresado muy rápidamente en los  últimos años y por tanto se convierten en una alternativa efectiva para los proyectos de energías renovables.

Tecnologías y acceso a datos geográficos, un paisaje cambiante
En las últimas cuatro décadas, se han ido acumulando un conjunto de datos geo-espaciales digitales a escala mundial, hasta el punto que en la actualidad hay imágenes disponibles con fácil acceso de la superficie total del planeta, capturadas utilizando tanto imágenes de fotografía aérea y/o satelitales.

Hace unos años esta información era difícil de adquirir dado que la mayoría de los satélites eran propiedad de los gobiernos u organismos de investigación y los datos disponibles para la compra podrían ser muy costosos.

Sin embargo, ha habido un crecimiento exponencial reciente en potencia de procesamiento de datos, capacidad del software e interconectividad,  y como consecuencia una gran cantidad de cartografía y análisis - casi toda disponible en línea, y mucha totalmente gratis. Esto ofrece un nuevo panorama tecnológico que sin duda presenta oportunidades y ventajas a los promotores e inversores de proyectos de energías renovables para la toma de decisiones.

A la búsqueda de los datos apropiados para tu proyecto
En el contexto de las consideraciones ambientales, sociales y técnicas para la selección de emplazamientos de cualquier proyecto de renovables, es necesario navegar por el laberinto de información y encontrar un enfoque que sea el ajustado en tiempo y recursos disponibles  para este propósito.  

El primer paso para que sea un proceso eficiente es dedicar el tiempo necesario al inicio para entender qué datos se necesitan analizar. ¿Qué área geográfica necesita cubrir? ¿Cuántas comunidades hay en la zona? ¿Qué cultivan en la tierra? El tiempo invertido en el diseño del estudio es de suma importancia en los inicios de un proyecto para evitar olvidar variables clave.

Una vez seleccionados los datos más representativos se procede a procesar y analizar la información. El uso de un SIG y datos geo-referenciables para analizar posibles emplazamientos y seleccionar opciones y alternativas puede ser tan  exhaustivo como  rápido y coste-efectivo, dependiendo de las circunstancias y necesidades del proyecto en cada momento de su ciclo de vida.

Concepto y metodología general
El concepto es relativamente sencillo, consiste en capturar y tratar datos provenientes de fuentes disponibles seleccionadas (importante usar el criterio adecuado de selección, por ejemplo fecha de obtención del dato, o fuente), siempre que sean geo-referenciables, y transformarlos en  diferentes capas de información cuyo objetivo sea obtener clasificaciones del terreno, tal como se muestra en la Figura 1.   

Figura 1. Modelo conceptual de captura y tratamiento de datos geo-referenciables

ERM. Figura 1

Fuente: ERM

Los pasos conceptuales a desarrollar  son fundamentalmente dos: 1) la captura de los datos y 2) su tratamiento. El camino crítico en tiempo y relevancia es por supuesto la captura de los datos, el tratamiento de datos es más flexible, pero por otro lado sus resultados son absolutamente dependientes de la calidad y representatividad de los datos obtenidos.
La captura de los datos y el análisis de los mismos pueden incluir variables técnicas intrínsecas  del proyecto, como orientación, elevación, características geotécnicas, etc., además de las ambientales y sociales.

Una vez seleccionados los datos adecuados, estos son tratados para obtener la clasificación por zonas  según su compatibilidad o idoneidad para la ubicación del proyecto. Este paso es siempre igual en concepto, aunque haya de adaptarse en los detalles a cada caso según el tipo de proyecto (eólico, fotovoltaico, etc.)  

Este tratamiento de datos, consiste en  desarrollar un modelo de sensibilidad técnica, social y ambiental para cada aspecto geo-referenciable (por ejemplo en los aspectos ambientales y sociales,  zonas protegidas, usos del suelo,  hábitats, propiedad de la tierra, etc. y  en los aspectos técnicos como irradiación solar, accesibilidad, etc.)

Si el tiempo y recursos disponibles así lo permiten, y si las bases de datos disponibles no son suficientes, es conveniente por supuesto comprobar sobre el terreno algunos aspectos especialmente críticos o difíciles de clasificar por métodos de teledetección. Es importante considerar cuidadosamente el balance tiempo-esfuerzo de obtención de esa validación en el terreno versus la importancia de la clasificación de zonas concretas, y qué criterio seguir en caso de datos incompletos, que podrían ser obtenidos en fases posteriores.  

Una vez clasificadas las zonas se genera un modelo combinado de sensibilidad que se lleva a cabo por medio de ponderaciones. Este es un método habitual y ampliamente utilizado en análisis multi-criterio. Lo interesante de este método combinado con el uso de herramientas SIG es la simplicidad del método y de la visualización.

La figura 2, ilustra un ejemplo del resultado cartográfico del análisis combinado, de sensibilidad en este caso para una Línea de Transmisión  eléctrica y cómo en su diseño pueden evitarse zonas de alta sensibilidad.

Figura 2. Ejemplo de cartografía de sensibilidad combinada del terreno para el trazado de una línea de transmisión eléctrica.

ERM. Figura 2

Fuente: ERM

En la práctica: proyecto fotovoltaico en Mozambique
El caso que se presenta a continuación es un ejemplo de un proyecto fotovoltaico en Mozambique, en el que se diseñó una adaptación del método general para obtener unos resultados en un plazo de tiempo breve para que el promotor pudiera tomar decisiones estratégicas con información disponible limitada.

El análisis de restricciones  de sensibilidades en el área de influencia para los tres emplazamientos fue realizado en una zona de análisis de 10 km alrededor de las coordenadas de la subestación propuesta. En este caso se usaron imágenes LANDSAT de acceso libre, clasificadas utilizando el software ERDAS Imagine con el fin de producir un mapa de uso del suelo / cubierta natural. Esto se llevó a cabo usando una combinación de técnicas y cartografía  a partir  de procesamiento visual de imágenes. El proceso se puede ver resumido en la Figura 3.

Los archivos geo-referenciados de clasificación y sensibilidades se convirtieron al formato de Google Earth,  una herramienta universalmente utilizada. De este modo, el promotor pudo utilizarlos además para sus propósitos de planificación y evaluación técnica, sin necesidad de un software GIS, permitiéndole visualizar las  restricciones  ambientales y sociales de cada emplazamiento propuesto de manera interactiva y a tan sólo un click.

Con lo anterior, el promotor no solo identificó y planificó la ubicación de la plantas fotovoltaicas  de manera rápida e interactiva , sino que además mediante la cartografía de sensibilidades para cada zona de análisis de 10 km de radio,  pudo identificar áreas geográficas específicas que requiriesen investigación adicional, para ubicación potencial de infraestructuras anexas, líneas de transmisión etc.,  lo que implicó una optimización en tiempo y esfuerzo en fases posteriores enfocándose en los aspectos más relevantes.

Figura 3. Ejemplo del proceso de análisis multi-criterio y obtención de sensibilidad combinada del espacio para el análisis de tres opciones de emplazamiento para un proyecto fotovoltaico en Mozambique.

ERM. Figura 3

Fuente: ERM

* Los autores de este artículo son Javier Odriozola, director técnico de ERM en España, y Paola Quijano, socia de ERM. Alan Cochran, senior consultant de ERM en Europe, Middle East and Africa, y Andrew Bradbury, socio de ERM en Europe Middle East and Africa, son coautores. ERM es líder mundial en servicios de consultoría en medio ambiente, seguridad y salud, riesgos, temas sociales y servicios relacionados con la sostenibilidad. Cuenta con 160 oficinas en 40 países y un equipo de más de 5.000 profesionales trabajando en todo el mundo. Dispone de oficinas en Madrid y Barcelona desde las que ayudan a clientes nacionales en proyectos en diferentes geografías.

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