Pesquisadores da EPFL estão avaliando o potencial de energia solar da Suíça. Seus resultados mostram que os painéis fotovoltaicos poderiam ser instalados em mais da metade dos 9,6 milhões de telhados do país. A energia resultante atenderia a mais de 40% da demanda suíça de eletricidade.

A instalação generalizada de painéis fotovoltaicos em telhados de edifícios pode desempenhar um papel importante na transição da Suíça para um sistema de energia de baixo carbono. Até agora, Contudo, o potencial fotovoltaico (PV) geral dos telhados suíços não pôde ser estimado com precisão devido à falta de dados sobre edifícios e seus ambientes, junto com amplas margens de erro decorrentes dos métodos de cálculo existentes. Para preencher essa lacuna, pesquisadores do Laboratório de Energia Solar e Física de Edifícios da EPFL (LESO-PB) desenvolveram uma metodologia que combina algoritmos de aprendizado de máquina com sistemas de informação geográfica e modelos físicos para estimar o potencial fotovoltaico. E, pela primeira vez, eles estimaram perfis horários de potencial fotovoltaico. Seus resultados foram publicados na Applied Energy.

Todos os telhados têm sua particularidade

"Não estamos apenas olhando para a radiação solar, mas também no espaço disponível nos telhados. Alguns telhados têm uma forma incomum ou contêm superestruturas, como chaminés, que impedem a instalação de painéis fotovoltaicos, "diz Alina Walch, que liderou a segunda fase do estudo. Seu algoritmo leva em consideração parâmetros como o tamanho do telhado, a sua orientação e se o edifício se encontra no centro da cidade ou num local mais isolado. Os resultados mostram que os painéis solares fotovoltaicos podem ser instalados em 55% da área total do telhado da Suíça. Mesmo se os painéis fossem instalados apenas em telhados voltados principalmente para o sul, isso poderia cobrir mais de 40 por cento da demanda de eletricidade da Suíça.

Um estudo inicial, usando técnicas de inteligência artificial, já havia sido realizada em tese anterior de Dan Assouline do LESO-PB. Baseou-se em dados coletados em Genebra e depois estendidos a toda a Suíça. "Esse estudo explorou, pela primeira vez, o uso de inteligência artificial para quantificar o potencial para a instalação em larga escala de painéis fotovoltaicos em telhados de edifícios, "diz Jean-Louis Scartezzini, o chefe do LESO-PB. "Usando novos dados de alta resolução, agora melhoramos o método de estimação e aumentamos a resolução espaço-temporal dos resultados. Isso nos permitirá modelar sistemas de energia futuros que são 100 por cento renováveis. "

Utilizando o sistema nacional de informação geográfica "SIG-Énergie", o Escritório Federal de Energia da Suíça criou um modelo altamente preciso dos edifícios da Suíça. Usando o aprendizado de máquina, foram feitas estimativas da área total do telhado que poderia ser coberta por painéis solares, dependendo de sua forma e sombreamento. As estimativas foram feitas ainda mais precisas aplicando regras de instalação práticas do mundo real, resultando em potencial PV de 24 terawatts-hora (TWh), dez vezes a capacidade das instalações existentes. A margem de erro dessa figura é de 9 TWh, devido à variabilidade da radiação solar e à metodologia utilizada.

Mas Walch não parou por aí:seu estudo também inclui a primeira estimativa hora a hora do potencial de PV. Isso permite que a geração de energia seja medida em relação ao consumo. “Temos sobra de energia no verão e falta no inverno, e nenhuma energia durante a noite, "ela observa." Para resolver esse desequilíbrio, precisamos considerar outras formas de energia renovável para compensar as deficiências e permitir que a energia seja armazenada. A energia hidrelétrica é uma forma atraente de armazenamento de energia, mas o conteúdo das barragens de armazenamento varia com as estações. Força do vento, usado em grande escala, poderia preencher as lacunas. "

Os resultados obtidos na EPFL podem ser usados ​​para propor políticas eficazes para a instalação de painéis fotovoltaicos em telhados. LESO-PB, a Fundação Nacional de Ciência da Suíça, A Innosuisse e o Escritório Federal de Energia da Suíça estão em negociações para desenvolver uma plataforma que permitirá às cidades, cantões e municípios, mas também indivíduos, para visualizar o potencial de energia renovável de seus edifícios.

No momento, A Suíça atingiu apenas um décimo de seu potencial PV, o que significa que outros 90 por cento ainda precisam ser desbloqueados.