Investigadores de la Western University de Canadá han creado una herramienta en línea de código abierto para agilizar el proceso de análisis de ingeniería para la implantación de un sistema fotovoltaico en cubierta.
«La herramienta podría adaptarse fácilmente a otros países», explica a pv magazine el autor principal de la investigación, Joshua M. Pearce. «Las cargas de nieve en Canadá y el entorno normativo de Ontario hacen que, en general, seguir las directrices canadienses sea más estricto que en cualquier otro lugar. Lamentablemente, ahora en Ontario, con casas con sistemas solares diminutos, los propietarios pueden gastar más en el análisis de ingeniería de su tejado que en los paneles solares. El principal problema es que estamos pagando por el análisis de ingeniería para todos y cada casa individualmente. Esto es redundante, lo que significa que el análisis para un tejado idéntico es el mismo. Es un despilfarro increíble que esto se haga para cada vivienda».
Según Pearce, la característica única del nuevo marco en línea es su capacidad para acelerar el proceso de análisis de ingeniería. «Tendría mucho sentido que cualquier gobierno que quisiera fomentar la energía solar distribuida en tejados siguiera nuestro ejemplo y realizara el análisis para todos los tipos de tejado más comunes en su región, con el fin de agilizar el proceso y reducir masivamente los costos para todos». Además, todas las casas deberían incluir el análisis estructural para una casa preparada para la energía solar como parte del análisis estructural de referencia que se hace de todos modos para los tejados».
En el estudio «Streamlining structural engineering compliance of rooftop solar photovoltaic installations using an open-source approach» (Optimización del cumplimiento de las normas de ingeniería estructural de las instalaciones solares fotovoltaicas en azoteas mediante un enfoque de código abierto), publicado en Solar Energy, Pearce y sus colegas explican que el análisis de ingeniería para sistemas fotovoltaicos en tejados en Canadá tiene un costo que oscila entre 900 y 5.000 dólares, según la ubicación y la complejidad del proyecto.
El uso de la herramienta propuesta, según sus creadores, puede permitir a los propietarios canadienses conseguir ahorros del 72% al 1.600% en el caso de los sistemas fotovoltaicos enchufables y del 2% al 167% en el de las instalaciones que requieren un instalador profesional. «Incluso en el mercado mucho más grande de Estados Unidos esta herramienta puede ser útil», dijeron, señalando que el costo total de capital del proyecto de un sistema residencial podría reducirse hasta un 25%.
La herramienta requiere que los usuarios creen tres documentos para poder optar a la instalación en tejado: un formulario de diseño de tejado fotovoltaico; un formulario de descripción y análisis de cerchas; y un formulario de cuestionario. Los usuarios también deben añadir imágenes que validen la información facilitada en los formularios. «Aunque las imágenes no aportan ningún valor científico, sí proporcionan la información necesaria para verificar que las afirmaciones de los formularios son correctas», especifican los académicos. «A continuación, el paquete se envía a las autoridades locales, como un funcionario municipal o de la ciudad, dependiendo de la jurisdicción».
La herramienta en línea está configurada como una hoja de cálculo que incluye parámetros de entrada como las propiedades del material, las dimensiones del tejado y las cargas de diseño. Hay que enviar un mínimo de cinco fotos con los tres formularios a una autoridad local, lo que, según los investigadores, eliminaría automáticamente el proceso de contratar a un ingeniero estructural. Al parecer, estos procedimientos ofrecen cálculos de ingeniería estructural «precisos», al tiempo que garantizan el cumplimiento de los códigos de edificación.
El equipo de investigación también presentó un estudio de caso para un propietario típico que pretendiera instalar un sistema fotovoltaico de 5 kW situado en Michigan, en Estados Unidos. Los costos del sistema se estimaron en 15.450 dólares y los honorarios adicionales de ingeniería en unos 3.000 dólares, con el proyecto habiendo obtenido un préstamo a 15 años y la casa situada en una zona con un costo de la electricidad inferior a la media y una radiación solar por debajo de la media.
«Con el uso de la herramienta de código abierto proporcionada en este manuscrito, los propietarios de la casa habrían amortizado su sistema en 13 años, mientras que sin ella el plazo de amortización se amplía a 16 años», explican los científicos. «Como el tiempo de amortización se amplía más allá del plazo del préstamo, este sistema sencillamente no se instalaría sin la herramienta de código abierto porque los propietarios no podrían permitirse los costos adicionales de los honorarios de ingeniería».
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