Aplicación de imágenes satelitales en energías renovables: cálculo de Albedo

Abstract

[ES]El calentamiento global y la crisis energética están entre las amenazas principales para el ser humano en la actualidad, por lo que las energías renovables se han posicionado como solución primordial en numerosas medidas políticas y económicas; tanto a nivel local para fomentar el uso de estas energías y regular el autoconsumo [1], como a nivel global con el objetivo de apoyar las renovables como fuente de energía fundamental y así reducir los gases de efecto invernadero [2]. El sol es una de las fuentes de energía renovables con mayor potencial de aprovechamiento gracias a la diversidad de posibilidades que ofrecen las componentes de la radiación solar, entre otros. De entre dichas componentes (radiación directa, difusa y reflejada), la energía solar reflejada, medida en términos de albedo, se postula como una solución ante estas dos amenazas: directamente en el calentamiento global por su aporte retroalimentado al aumento de temperatura [3], e indirectamente en la crisis energética con su contribución a la generación energética, en concreto en el aprovechamiento de la energía solar [4]. En el caso concreto de España, se trata de uno de los países europeos que más horas de sol recibe a lo largo del año, por lo que una de sus principales fuentes de energía renovable es la energía procedente de la radiación del sol, lo cual hace aún más interesante su conocimiento en profundidad. Aunque ya existen estudios para la cuantificación de la radiación solar directa, no existe ninguna metodología estandarizada para la cuantificación de la radiación reflejada y el albedo. El concepto de albedo describe el porcentaje de radiación que una superficie refleja, del total de radiación recibida, y su conocimiento es de interés para diferentes aplicaciones, desde el cálculo de una instalación solar hasta la reducción de las islas urbanas de calor. El albedo no es un componente fácil de modelar, ya que se ha demostrado en diferentes estudios que su valor cambia estacionalmente, e incluso diariamente, y depende de todo el entorno del punto de estudio [5]. Por este motivo su investigación constituye un campo amplio de estudio en el que poder indagar. En la actualidad existen diferentes sensores de medición del albedo, llamados albedómetros, situados en estaciones científicas capaces de extraer valores puntuales de albedo, y por tanto solamente válidos en el punto de medición. El albedo derivado de imágenes satelitales permite la extracción de este valor para áreas extensas, siendo por tanto una solución efectiva para la determinación de este valor a gran escala. Tal es la importancia de este parámetro que existen productos derivados de imágenes satelitales que estiman valores medios diarios de albedo. Estos productos proceden principalmente de plataformas con baja resolución espacial, lo que supone una limitación a la extensión de su uso. El presente trabajo fin de máster busca cuantificar el valor de albedo mediante imágenes adquiridas desde el satélite Landsat 8, con el objetivo de mejorar la resolución espacial de imágenes de albedo ya existentes, haciendo un estudio profundo de diferentes metodologías, así como la evaluación de los resultados obtenidos. De este modo se pretende finalmente alcanzar una metodología óptima para aplicar en una zona de estudio escogida por su interés para la evaluación de la contribución del albedo a nivel energético: una planta solar en la provincia de Segovia