Estudio de sombras para fotovoltaica

Qué es un estudio de sombras

Un estudio o análisis de sombras calcula, para cada punto del terreno, cuántas horas de sol directo recibe y cuándo queda en sombra. Se simula la posición del sol a lo largo del día y del año y se proyecta sobre el modelo de la superficie: relieve, laderas, árboles, naves, torres y cualquier obstáculo.

En una planta fotovoltaica, una sombra parcial sobre una fila de módulos reduce la producción de toda la cadena. Conocer las sombras antes de diseñar evita colocar módulos donde no rinden y permite ajustar la separación entre filas y la orientación.

Cómo se hace un análisis de sombras desde el MDS

Se parte del modelo digital de superficie (MDS) levantado con dron, que incluye el terreno y lo que hay encima. Sobre él se calcula el horizonte local de cada celda: el ángulo de elevación que debe superar el sol para iluminarla desde cada dirección.

Con la trayectoria solar de la latitud de la parcela se obtiene, para los días representativos del año (solsticios, equinoccios o mes a mes), un mapa de horas de sol y de sombra. Si el cliente facilita el diseño de la planta, calculamos además la sombra que proyectan las propias filas de módulos entre sí con la altura y el pitch previstos.

El MDS con dron marca la diferencia: tiene celdas de centímetros y recoge árboles, muros y edificaciones reales a fecha del vuelo. Un modelo oficial de 5 m no distingue una hilera de pinos de un campo abierto.

Qué se obtiene: mapas de sombra y pérdidas por sombreado

El entregable principal son los mapas de horas de sol por día y época del año, en ráster georreferenciado. Se acompañan de las zonas con sombreado significativo delimitadas en vector, los diagramas de horizonte en los puntos que se acuerden y una estimación de las pérdidas por sombreado por sector de la planta.

Si hay seguidores o estructuras fijas definidas, el estudio incluye el sombreado entre filas en las horas de baja elevación solar, el dato que fija la separación mínima entre ellas.

Precisión y formatos

La exactitud del estudio depende del MDS. Su exactitud altimétrica típica es de 2 a 5 cm, expresada como error medio cuadrático (RMSE) sobre terreno despejado o superficies bien definidas, en el sistema de referencia del proyecto (ETRS89 / UTM, con alturas ortométricas salvo que se pida otra referencia). Se comprueba sobre puntos de comprobación independientes que no entran en el ajuste. Depende del sensor, del GSD, del apoyo en campo y de la vegetación. La exactitud de cada proyecto se acuerda en la propuesta y se documenta en el informe de control.

Sobre la vegetación, el MDS recoge la altura de las copas en el momento del vuelo. Los cálculos solares usan la posición astronómica del sol para la latitud y longitud exactas de la parcela.

Entregamos los mapas de horas de sol en GeoTIFF, las zonas de sombra en SHP o GeoPackage, los valores por sector en CSV o XLSX y un informe en PDF con la metodología, los mapas y las conclusiones. El MDS y la ortofoto de base acompañan al estudio.

Para qué sirve un estudio de sombras

Además del diseño de la planta, el estudio de sombras se usa para:

• Definir el layout: zonas aptas, separación entre filas y orientación de las estructuras.
• Estimar las pérdidas por sombreado de cada sector para el estudio de producción.
• Decidir si conviene desbrozar, podar o apartar la planta de una ladera o un arbolado.
• Instalaciones fotovoltaicas sobre cubiertas industriales: sombras de chimeneas, petos y naves vecinas.
• Documentar el sombreado en la tramitación del proyecto.
• Comparar alternativas de implantación en la misma parcela.