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Sudáfrica tiene muchas fábricas, almacenes, escuelas y hospitales, edificios ricos con grandes espacios en la azotea. En un país tan soleado, estas superficies planas serían perfectas para grandes sistemas solares fotovoltaicos que podrían generar suficiente energía renovable para suministrarse y alimentarse en la red nacional. Esto reduciría la cantidad de carbón que el proveedor nacional de electricidad de Sudáfrica necesitaría quemar. Ingeniero de Energía Renovable y Ph.D. candidato Mamahloko Senatla-Jaane fue parte de un equipo que investigó cómo Los edificios comerciales podrían establecerse para servir como activos estratégicos para la descarbonización y aumentar la seguridad del suministro de energía de Sudáfrica.
¿Cuánto espacio está disponible y qué tan adecuado es?
Calculamos que 111 millones de metros cuadrados (m²) del espacio en la azotea están disponibles en los techos de universidades, escuelas, hospitales y edificios comerciales como tiendas, almacenes, bloques de oficinas y fábricas.
Nuestra investigación también encontró Ese 80% de estos techos eran altamente adecuados para paneles solares. La cantidad de electricidad que los tejados de edificios comerciales podrían tener es 12 gigavatioso más o menos lo suficiente como para alimentar alrededor de seis millones de hogares de seis personas cada año.
No hay registro público de la cantidad de edificios comerciales y tamaño individual (metros cuadrados) de sus techos. Entonces, usamos Estadísticas disponibles públicamente Acerca del espacio en el piso para calcular el espacio del techo utilizando un factor de conversión del espacio para el piso al espacio en el techo.
Un medidor cuadrado construido no se traduce en un medidor cuadrado de disponibilidad del techo. Calculamos que para los almacenes y los centros comerciales que no son edificios de gran altura, la relación de espacio en el piso al área del espacio del techo es aproximadamente la misma. Para los centros comerciales de gran altura, el espacio del techo es de aproximadamente un tercio del espacio del piso.
Se han realizado estudios similares en Beijing, China y en los EE. UU. Usando lidar (detección de luz y rango). Aquí es donde se usaron láseres para detectar si la posición de los edificios y la cantidad de sombra que cayeron sobre sus techos los hizo adecuados para instalaciones solares. Estos estudios mostraron que hasta el 85% de los tejados eran adecuados.
En Nueva ZelandaLos científicos calcularon la radiación solar anual en cada medidor cuadrado del área del techo para determinar qué áreas eran más adecuadas para los paneles solares.
¿Cómo se deben usar estos tejados?
Primero, se deben establecer regulaciones gubernamentales para hacer que la instalación de energía solar sea obligatoria en todos los tejados de todos los edificios comerciales nuevos y grandes instituciones, donde el diseño del techo y la ubicación del edificio son adecuados.
En segundo lugar, los techos de los edificios existentes deben evaluarse para ver si pueden participar en un plan nacional para implementar la energía solar en sus tejados.
En tercer lugar, hay un poderoso instrumento de mercado que puede desbloquear el valor de la energía solar en la azotea. Aquí es donde centrales virtuales están configurados para comprar y vender electricidad. Los prosumadores (personas o empresas que producen y usan electricidad simultáneamente) pueden vender energía a la red formando plataformas de plantas de energía virtuales entre ellos. La plataforma de planta de energía virtual agrega la potencia producida por estas pequeñas centrales eléctricas. Luego lo vende a un precio a Eskom (la National Electricity Company o a un municipio, o a otros prosumadores.
Sudáfrica ya tiene Cinco plantas de energía virtualPero se necesitan regulaciones para permitir que los productores de energía a pequeña escala accedan al mercado. Actualmente, no existe una política nacional que permita a los productores a pequeña escala formar centrales eléctricas virtuales y vender energía a sus municipios.
La configuración de las centrales eléctricas virtuales necesita un proyecto de prueba. Esto determina cuánta electricidad traerá la planta de energía virtual y cuánto puede vender, y puede planchar cualquier dificultad técnica. Australia Es un buen ejemplo de un país que ha funcionado desde 2020 para crear reglas del mercado sobre cómo los sistemas solares y baterías residenciales deberían participar en las centrales virtuales.
¿Qué debe pasar a continuación?
Por el momento, las empresas y los hogares instalan energía renovable de manera descoordinada. Esto impide el desarrollo adecuado del mercado de electricidad renovable distribuido en el país.
Por ejemplo, no existe un plan nacional para garantizar que todos los tejados de edificios comerciales se utilicen para generar energía solar. Las empresas no tienen el mandato de instalar sistemas de fotovoltaicos solares en la azotea, incluso cuando se construyen desde cero. La corriente Certificado de rendimiento energético Las regulaciones (que dicen que los edificios deben mostrar su uso de energía) solo necesitan indicar cuánta energía se está utilizando para operar un edificio (el rendimiento de la eficiencia energética). No obligan a las instituciones o empresas a decir si usan energía renovable.
Esto necesita cambiar.
Para que los edificios comerciales participen en el mercado energético (vendiendo la electricidad adicional que generan), los municipios y el Departamento de Energía deben establecer reglas y regulaciones para la participación en el modelo de negocio de plantas de energía virtual.
Una vez que se establece el marco y las regulaciones son claras, los bancos deben revisar sus modelos de financiación para empresas o hogares que desean participar en este mercado. Necesitan ofrecer tipos específicos de préstamos para que las instituciones y las empresas establezcan sistemas solares que participen en el mercado de energía virtual, y no solo para sus propias necesidades energéticas. Esto es importante para que el valor económico de las centrales eléctricas virtuales pueda realizarse a pequeñas escalas.
Si cada edificio futuro adecuado tendrá instalados sistemas solares, regulaciones de construcción debe cambiar. El requisito de instalar sistemas solares fotovoltaicos debería incluirse en los códigos de construcción.
Proporcionado por la conversación
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Cita: Los grandes tejidos de Sudáfrica podrían alimentar seis millones de hogares: Cómo hacerlo realidad (2025, 23 de junio) recuperado el 23 de junio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-06-south-frica-big-roftops-power.html
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