Los
mapas
de la energía renovable
Carlos
Blanco
Licenciado en Matemática
y Computación.
José Sotolongo
Ingeniero eléctrico.
Ángel Almarales
Licenciado en Química.
Rafael Parúas
Ingeniero termofísico.
Tel.: (53-021) 325241
E-mail: sotolongo@cubasolar.co.cu
Los
sistemas
de información geográfica
constituyen una forma
de manejo descentralizado y eficaz de las fuentes renovables de
energía.
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Con
el agotamiento de los combustibles fósiles y el abaratamiento de
las tecnologías, el uso de las fuentes renovables de energía
(FRE) ha ganado terreno, fundamentalmente en las zonas rurales, donde
suele ser costoso llevar la electricidad por medios convencionales y solucionar
problemas puntuales. Para evaluar las necesidades energéticas de
un asentamiento o instalación y tomar decisiones en cuanto al abastecimiento
de energía a ese nivel, es necesario contar con un sistema de información
que brinde la posibilidad de conocer en cualquier instante cuál
fuente energética es más factible de emplear, en dependencia
de factores naturales, económicos, ambientales y sociales.
Problemática
Para una explotación adecuada de las FRE es necesario el establecimiento
de planes en el ámbito regional y la preparación de un personal
especializado en administración energética. Esto persigue
como objetivo explorar las consecuencias económicas, sociales y
medioambientales de cualquier acción que se quiera llevar a cabo
en materia energética. Por tanto, la integración de los
sistemas de energías renovables se pone en práctica con
un impacto ambiental mínimo y máximo beneficio socio-económico.
Algo relevante para esta meta es hacer una valoración realista
de aspectos tales como la demanda de energía local, tanto parcial
como temporal, y el número de habitantes. Sólo así
se puede tener una perspectiva concreta del empleo de las FRE.
Para implementar el sistema de evaluación de las FRE se requiere
la creación de un Sistema de Información Geográfica
(SIG), donde se interrelacione toda la información necesaria sobre
las posibilidades de abastecimiento energético con FRE y la demanda
real de una región, comunidad o instalación aislada.
¿Qué
es un SIG?
El SIG puede definirse como un conjunto de medios integrados en un sistema
capaz de recolectar, almacenar, manipular y visualizar todo tipo de información
referenciada geográficamente. Toda información que tenga
una componente espacial puede ser representada mediante el SIG.
El SIG integra los métodos de gestión de base de datos (GBD),
con la representación espacial de la información. De esto
se deduce que para la creación de un SIG es necesario contar con
un conjunto de información puntual y regional organizada y clasificada.
A esta información se le denomina datos-atributos y se organizan
en bases de datos que comúnmente instrumentan el Modelo Relacional
de Bases de Datos. Asociados a estos datos atributos existen datos de
localidades o espaciales que están constituidos por coordenadas
bidimensionales o tridimensionales de tres tipos de objetos: puntos (nodos),
líneas (segmentos) y áreas (polígonos) que se pueden
manejar y almacenar de dos formas: vectorial y raster. Con estos tipos
de objetos se logra conformar cualquier representación en el mapa.
Los datos atributos, que también son nombrados como datos descriptivos
o no locacionales, se refieren a las particularidades, características
o atributos de los puntos, líneas o áreas que representan
los datos locacionales.
Modelo vectorial. Registra los objetos: puntos, líneas y
áreas, usando pares de puntos que pertenecen a un sistema cartesiano.
El punto se representa con un par x,y; la línea se representa como
la unión de un conjunto de pares x1, y1; x2, y2; ...; xn, yn; y
un área se representa como la unión de un conjunto de pares
x1, y1; x2, y2; ...; xn, yn; x1, y1.
Modelo raster. Representa la información espacial a partir
de una imagen, la cual es dividida formando una especie de rejilla compuesta
por celdas, donde cada celda tiene su identificador que es usado para
el enlace con el fichero de atributos. Este modelo es muy útil
al manejar las fotografías aéreas e imágenes de satélite.
¿Cómo
funciona el SIG?
Para que un mapa pueda ser reconocido por la computadora tiene que estar
en formato digital. Existen dos técnicas principales para la digitalización
de mapas: el trazado a mano utilizando un digitalizador y la digitalización
utilizando equipos de barrido electrónico (scanner). Aunque
la digitalización se realice de manera automatizada empleando el
scanner, se introducen errores en la imagen resultante, lo que
hace también engorroso y complejo el proceso de introducción
de la información.
El empleo de las FRE está siempre condicionado a determinadas características
espaciales. Por ejemplo, para montar un parque eólico es necesario
que la velocidad de los vientos en el emplazamiento sea mayor que cierta
velocidad mínima; al instalar colectores solares y paneles fotovoltaicos
debe tenerse en cuenta la radiación solar de la zona; al construir
un biodigestor es necesario que esté situado lo más cercano
posible a una fuente de residuales; el montaje de una instalación
hidroenergética está siempre condicionada a la existencia
de un río con determinado caudal y caída. Otros aspectos
espaciales, tales como la ubicación de carreteras, líneas
férreas, las comunidades y, muy importantes, el medioambiente y
la biodiversidad, son aspectos a tener en cuenta para el empleo de las
FRE. Si tenemos un río con potencial para construir una central
hidroeléctrica, pero se encuentra a 100 km del poblado más
cercano que está sin electrificar, y las líneas eléctricas
del Sistema Electroenergético Nacional pasan a 20 km, es
improcedente la construcción de la central.
Puede ser que resultara factible la construcción de una central
hidroeléctrica, pero se determina que eliminaría el hábitat
de determinadas especies, entonces se tienen que tomar las medidas adecuadas
para minimizar este impacto negativo o desechar la ejecución de
la obra. Con estos ejemplos se demuestra que el uso de las FRE está
muy relacionado con determinadas condiciones espaciales y que es necesario
contar con un SIG que contribuya a interrelacionar todos estos factores.
Por ejemplo, no es lo mismo leer un listado de todos los posibles lugares
donde es factible el aprovechamiento de la energía eólica,
que tenerlos ubicados en un mapa y haciendo clic sobre cualquier punto,
tener información acerca de las características energéticas
del lugar, costo de la inversión, etc., o tener ubicados en el
mapa todos los centros de beneficio de café y sólo señalando
algún punto tengamos información sobre la capacidad de la
planta, cantidad de residuos generados, volumen estimado de biogás
a obtener, posible tecnología a emplear, costo, etc.
Los SIG permiten el manejo de diferentes capas de información de
forma integrada. Cada capa contiene información relativa a una
temática. Por ejemplo, la división político-administrativa
del área geográfica, su relieve, vegetación, hidrografía,
tipos de suelos, vías de comunicación, etc. En el caso específico
de las FRE es posible organizar el sistema asignándole a cada fuente
energética una capa donde se recogería toda la información
inherente a ella. Esta particularidad permite integrar información
de una amplia variedad de fuentes.
Beneficios
del SIG
Luego de haberse creado el SIG para el desarrollo de las FRE, el sistema
brinda la posibilidad de:
1. Generar mapas temáticos con gráficos incluidos sobre
la región en estudio.
2. Realizar análisis y resúmenes estadísticos.
3. Realizar consultas para obtener datos sobre determinada comunidad o
instalación.
En general, con el SIG se pueden obtener:
Valoración de recursos energéticos. Se puede realizar
en cualquier momento una valoración de los recursos energéticos
para alguna región, comunidad o instalación puntual, y determinar
las posibles fuentes energéticas para su aprovechamiento.
Evaluación del impacto socio-económico. Este es,
sin dudas, uno de los aspectos más importantes, debido a que el
objetivo fundamental del SIG es determinar cómo resolver los problemas
energéticos de una región o comunidad con FRE y esto trae
siempre aparejado un impacto socio-económico positivo, pues se
produce una reanimación en la vida económica y social de
la comunidad.
Evaluación del impacto ambiental. El cuidado del medio ambiente
es otro de los factores a tener en consideración. Aunque las FRE
se caracterizan por provocar un impacto ambiental mínimo, siempre
hay que considerar la posibilidad de minimizar aún más dicho
impacto.
Existen varios software para el manejo de los SIG en general; entre
ellos, podemos mencionar: TeleMap, Idrisis para Windows, MapInfo, ARC/INFO
y otros. Cada uno de estos sistemas posee sus particularidades, pero el
principio de su funcionamiento es el mismo: el enlace de bases de datos
a bases cartográficas (mapas).
Los SIG son empleados en la actualidad con diferentes fines, entre los
que podemos mencionar la prospección y administración de
recursos naturales, la planificación de talas y reforestación
en bosques, el estudio de evolución de hábitats naturales
con el paso del tiempo, la gestión integral de los acueductos y
alcantarillados, y la supervisión del desarrollo de epidemias en
áreas amplias.
Proyecto
guantanamero
En la actualidad, el Grupo de Energía del Ministerio de Ciencia,
Tecnología y Medio Ambiente (CITMA), en la provincia Guantánamo,
en colaboración con el Centro de Investigaciones de Energía
Solar (CIES), de Santiago de Cuba y el apoyo de CUBASOLAR, labora en la
creación de un SIG sobre FRE. Se trabaja con el software MapInfo
Professional versión 4.0 y como base cartográfica, un mapa
en modo raster de la provincia.
El sistema está estructurado, siguiendo la metodología,
en diferentes capas. A cada una de estas capas le corresponde una FRE:
energía solar fotovoltaica; hidroenergía; residuales de
la agroindustria cafetalera (biomasa), azucarera, etc. Además,
existe una capa donde están señaladas todas las comunidades
con información sobre electrificación, cantidad de viviendas,
población y otros datos.
El objetivo fundamental de este trabajo es lograr referenciar geográficamente
todas las FRE del territorio, tanto las empleadas en la actualidad, como
las potencialidades que existen, y asociarlas a las comunidades, en una
primera etapa a las comunidades rurales donde no existe la electrificación
por el Sistema Electroenergético Nacional, teniendo siempre en
cuenta factores tan importantes como las tecnologías más
apropiadas, los costos y el impacto medioambiental.
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