Alcanzar nuestro potencial para aprovechar la energía solar, de tejado en tejado

El sol produce una cantidad asombrosa de energía. En un segundo genera lo suficiente para satisfacer las necesidades de la civilización durante 500.000 años. Y, lo que es más importante, en una hora llega a la Tierra suficiente luz solar para hacer funcionar la economía mundial durante todo un año. Por desgracia, solo se aprovecha una pequeña parte de esa energía. Si todos los tejados aptos de Estados Unidos tuvieran paneles solares, podrían abastecer el 39 % de las necesidades energéticas del país. En resumen, la humanidad tiene un enorme potencial de energía solar a su disposición.

¿Por qué sigue tan infravalorada la energía solar? En parte, se trata de un problema de infraestructura. La red eléctrica tradicional no está adaptada a las fuentes de energía renovable. También es un problema de marketing. Todavía hay demasiadas personas que piensan que la energía solar en casa es un lujo caro, cuando en realidad el coste de producción de la energía solar es más bajo que nunca y, a menudo, es más barata que la energía de la red eléctrica.

Pero, en definitiva, es un problema de información. Para la mayoría de las personas, la transición a la energía solar está repleta de interrogantes: la asequibilidad, las condiciones meteorológicas y los patrones de luz, la superficie útil del tejado, el ángulo y la inclinación, y los incentivos gubernamentales. La información está dispersa por la Web, ya sea en las bases de datos del departamento de energía de EE. UU.¹ o en los sitios web de los proveedores de energía solar. En otras palabras, pasarse a la energía solar no es ni de lejos tan fácil como debería y podría ser.

Sin embargo, hace varios años, Carl Elkin, ingeniero de la oficina de Google en Cambridge (Massachusetts), tuvo una idea. Si se reunían varios flujos de datos y se analizaban mediante funciones matemáticas complejas, se podía obtener, para una casa determinada, una estimación fiable de la cantidad de energía solar que podría generar ese tejado.

La idea surgió a partir de las imágenes por satélite de tejados que muestra Google Earth. Esas imágenes proporcionan un modelo digital de la superficie que muestra la orientación de las aguas de un tejado (la mejor es hacia el sur o el suroeste), el ángulo de inclinación y la presencia de objetos que dan sombra, como árboles. A partir de estos datos, se puede utilizar la geometría 3D para hacer un seguimiento de la luz a lo largo del día y saber la cantidad de luz solar que incide sobre la superficie del tejado. Si se añaden datos sobre los patrones meteorológicos, se calculan las medias a lo largo de un año y se convierte la luz solar en kilovatios-hora, y así se obtiene una estimación inicial del potencial de energía solar de ese tejado. A partir de ahí, bastan unos pocos cálculos adicionales para obtener una estimación de costes personalizada para esa dirección.

Elkin compartió la idea con sus compañeros. Decenas de personas de cinco oficinas se ofrecieron voluntarias para llevarla a cabo. "Empezaron a aparecer personas de la nada", dice Elkin. A medida que el equipo del proyecto fue desarrollando la herramienta, se añadieron otras ideas. Sunroof calcula una media de 20 situaciones diferentes de consumo de energía, y los usuarios pueden introducir sus costes y consumo exactos para que el cálculo sea aún más preciso.² El equipo también utilizó el aprendizaje automático para ayudar a Sunroof a distinguir mejor los tejados de los árboles y a medir la luz de todas las zonas del cielo.

En una hora llega suficiente luz solar a la Tierra para hacer funcionar la economía de todo el mundo durante un año. Por desgracia, solo se aprovecha una pequeña parte de esa energía.

Sunroof procesa aproximadamente 1 petabyte (aprox. 1000 terabytes) de datos: la altura y el color de 43 millones de casas, información meteorológica, unos 1000 incentivos estatales y locales, y cientos de tarifas de electricidad locales.

En los últimos tres años, Sunroof ha pasado de ser un proyecto a tiempo parcial a un trabajo a tiempo completo para Elkin y su equipo. El programa, que se lanzó inicialmente para sensibilizar y educar a los consumidores, ahora también permite que los propietarios interesados se pongan en contacto con proveedores de energía solar en su zona. Sunroof abarca 43 millones de tejados en Estados Unidos (lo que representa más del 50 % de todos los hogares) y, en los próximos meses, estará disponible en los 50 estados.

El equipo también está investigando cómo expandir el proyecto a nivel internacional, y ha lanzado recientemente Data Explorer, una herramienta que ofrece a investigadores, activistas de la comunidad y responsables políticos locales acceso a datos agregados sobre el potencial de energía solar, para ayudarles a presentar proyectos de mayor envergadura a nivel estatal, provincial, de ciudad y de barrio.

Uno de los mayores impedimentos financieros del sector es el coste de adquisición de clientes. La competencia es tan dura que los proveedores invierten casi el 44 % del coste de una instalación en conseguir nuevos contratos.³ Para compensar este problema, Sunroof proporciona gratuitamente recomendaciones a proveedores de energía solar.⁴ No se nos ocurre una forma mejor de ayudar a que brille el sol.

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