Arquitectura bioclimática y generación distribuída solar fotovoltaica residencial (GDSFR) como aportes al acuerdo de París

Abstract

En función a lo establecido en el “Acuerdo de París del 2015” (Naciones Unidas [NU], 2015, Acuerdo de París), el cual Argentina suscribió como miembro integrante del mismo, las partes intervinientes se proponen reducir las emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) con el objetivo de lograr para la segunda mitad del siglo un equilibro entre las emisiones de estos gases y las absorciones de los mismos por parte de los sumideros de GEI (océanos, suelo, vegetales, etc.), por lo que tanto a nivel global y en particular en Argentina se deberán implementar acciones inmediatas sobre los Sistemas Energéticos de cada país para lograr dicho objetivo. El trabajo aborda el análisis energético que surge de la aplicación de Estrategias Energéticas a un edificio de Proyecto considerado como base de estudio y la utilización en el mismo de generación in situ, Generación Distribuida Solar Fotovoltaica Residencial (GDSFR), a fin del abastecimiento de la energía auxiliar requerida para logar condiciones de confort en aquellos días de situaciones climáticas extremas para distintas ubicaciones del Proyecto dentro de la República Argentina y la extensión del análisis al 2050, mediante la extrapolación de los valores hallados a nuevas construcciones bioclimáticas, a fin de definir un orden de magnitud correspondiente a la energía generada para la participación en el Reemplazo de los Consumos Residenciales de Energías No Renovables (ENR) de Argentina al 2050. El análisis se realiza a partir de la extrapolación a construcciones residenciales nuevas de las Estrategias de la Arquitectura Bioclimática y la GDSFR, mediante la utilización de dichas tecnologías en un edificio de Proyecto considerado como base de estudio y manteniendo condiciones de confort en el mismo para su ubicación, en una primera instancia en el Área Metropolitana Mendoza (AMM), que permitirá llegar a conclusiones desde el punto de vista regional, y luego en distintos sitios de Argentina, a los efectos de poder definir un orden de magnitud correspondiente a la energía generada como participación en el Reemplazo de los Consumos Residenciales ENR Argentina al 2050. Se realiza la simulación del edificio de proyecto con el software “EnergyPlus (9.2.0)” (U.S. Department of Energy, 2019) con el objetivo de determinar la energía auxiliar requerida para mantener las condiciones de confort en el mismo con ocupación. Se realiza la selección de un panel fotovoltaico. Así mismo, y por medio de EnergyPlus [“EnergyPlus (9.2.0)” (U.S. Department of Energy, 2019) *], se determina la energía anual generada por el panel solar fotovoltaico seleccionado para distintas ubicaciones dentro del territorio de la República Argentina, de donde se determinó la cantidad de paneles a instalar en cada ubicación, los que son necesarios para suministrar la energía requerida en cada una a los efectos de cubrir la demanda de energía auxiliar. En una primera instancia se realiza un análisis de alcance provincial para definir una estimación de la Potencia Instalada teórica correspondiente a la GDSFR para la Provincia de Mendoza al 2050, para lo cual la instalación fotovoltaica definida para el Proyecto analizado en el AMM se extiende a los edificios nuevos construidos anualmente en la Prov. de Mendoza y luego se extrapola al 2050 en base a los “Permisos de obras privadas nuevas en la Prov. de Mendoza” (Dirección de Estadísticas e Investigaciones Económicas de la Prov. de Mendoza [DEIE], 2020, Permisos de construcción), llegando a la conclusión de que el valor obtenido para la Potencia Instalada Teórica GDSFR de la Prov. Mendoza al 2050 es comparable con el de Proyectos Solares existentes en Argentina con el beneficio para la GDSFR que no existen pérdidas por transporte, dado que la generación se realiza en el punto de consumo, y no se generan nuevos impactos ambientales, dado que la instalación de los paneles se realiza en las viviendas ya construidas. Para el análisis correspondiente al alcance nacional se definió la “Ubicación Promedio Proyecto” para la cual se obtuvo la cantidad de paneles y la energía generada por cada uno para esta “Ubicación Promedio del Proyecto” de modo que se genera la misma cantidad de energía con estos paneles que con el total de paneles de las distintas locaciones analizadas. A partir de la superficie cubierta del edificio del Proyecto en estudio tomada como unidad y la cantidad de paneles correspondientes a la “Ubicación Promedio Proyecto” se realizó el cálculo de la cantidad de paneles “Panel FV Promedio” a instalar en Argentina por año sobre la base de un “Promedio de la cantidad de viviendas nuevas construidas en Argentina” calculado a partir de la relación entre la Superficie autorizada por permisos de construcción para Argentina s/INDEC ("Indicadores de coyuntura de la actividad de la construcción" (Instituto Nacional de Estadística y Censos [INDEC], 2020, Indicadores de coyuntura de la actividad de la construcción) y la citada superficie cubierta del Proyecto. A partir de la cantidad de paneles “Panel FV Promedio” a instalar en Argentina por año se obtuvo la potencia instalada teórica anual correspondiente a la Generación Distribuída Solar Fotovoltaica Residencial de Argentina y la cantidad de energía anual generada por los mismos y finalmente extrapolando al 2050, se obtuvo la potencia instalada teórica correspondiente a la Generación Distribuída Solar Fotovoltaica Residencial de Argentina al 2050 y la energía generada para la participación en el Reemplazo de los Consumos Residenciales ENR Argentina al 2050. Cabe aclarar que el resultado alcanzado corresponde a una etapa de estudio y solamente al reemplazo de la energía auxiliar debido a la Generación Distribuída Solar Fotovoltaica Residencial en construcciones privadas nuevas de diseño bioclimático, ya que se consideraron los "Indicadores de coyuntura de la actividad de la construcción" (Instituto Nacional de Estadística y Censos [INDEC], 2020, Indicadores de coyuntura de la actividad de la construcción). Así mismo es de destacar que el valor hallado se incrementaría si también se considera a la Generación Distribuída Solar Fotovoltaica Residencial en construcciones nuevas de diseño bioclimático gestionadas por el Estado o disminuiría en el caso que las construcciones nuevas no contemplen diseño bioclimático. También se destaca que el resultado se perfeccionaría si se incrementaría la cantidad de locaciones consideradas para el cálculo de la cantidad de paneles correspondientes a la “Ubicación Promedio Proyecto”; sin embargo, el resultado refleja un orden de magnitud del reemplazo de las ENR residenciales para Argentina al 2050 lo cual expresa la viabilidad de la aplicación de las técnicas de la Arquitectura Bioclimática y la Generación Distribuida Solar Fotovoltaica Residencial para el reemplazo de las mismas.