EEUU logra lo que parecía imposible: investigadores predicen en segundos cuánta energía anual producirá un panel solar

La optimización de la energía renovable en entornos urbanos acaba de dar un salto de gigante gracias a la tecnología de Estados Unidos. Un grupo de investigadores de la Universidad de Columbia ha diseñado un sistema capaz de calcular con una precisión pasmosa cuánta energía generará un panel solar durante todo un año empleando una única fotografía de 360 grados.

Este avance vendría a solucionar uno de los mayores quebraderos de cabeza del sector, que son las sombras y los reflejos de los edificios. Hasta ahora, evaluar el potencial de una azotea o una fachada resultaba un proceso lento y costoso, pero gracias a este nuevo software de visión con inteligencia artificial por computador, entrega resultados en apenas segundos tras capturar la imagen del entorno.

El sistema de Estados Unidos que predice la producción de un panel solar en segundos

La clave del éxito reside en cómo el programa interpreta la información visual del entorno urbano. Según la investigación publicada en la revista científica Solar Energy, el sistema utiliza una cámara comercial para tomar una foto esférica desde el punto exacto de la instalación.

Al instante, un algoritmo de inteligencia artificial especializado en segmentación detecta la apertura del cielo, la orientación respecto a la Tierra y cómo las estructuras cercanas bloquearán la luz. El sistema emplea el modelo Segment Anything para distinguir con precisión los obstáculos físicos del firmamento, lo que permite que el software analice pistas visuales como sombras y líneas arquitectónicas en segundos.

Este método estima la producción actual y revela el potencial oculto de las instalaciones. Tras realizar pruebas en estaciones de bicicletas de Manhattan, Jeremy Klotz y el profesor Shree Nayar determinaron que muchos paneles operan por debajo de su capacidad.

De hecho, los cálculos basados en el estudio de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Fundación Fu de la Universidad de Columbia sugieren que reorientar el panel permitiría captar hasta un 30% más de energía anual.

«El resultado de nuestra investigación permite tomar decisiones importantes como dónde colocar los paneles solares, cómo inclinarlos y cuál será el retorno de la inversión de una instalación a largo plazo», admitió Nayar.

«En un techo, por ejemplo, objetos relativamente pequeños como unidades HVAC o parapetos no siempre aparecen en modelos 3D de ciudades, pero tienen enormes impactos en la luz que recibe un panel», añadió el experto.

¿Por qué es importante la energía solar para las ciudades?

En los denominados «cañones urbanos», la luz directa del sol no es la única protagonista. Los investigadores descubrieron que el resplandor que rebota en las fachadas de cristal y hormigón de los edificios colindantes aporta, de media, un 12% de la energía total que recibe una placa. Los modelos de predicción tradicionales suelen ignorar este factor, lo que genera errores de cálculo importantes.

La nueva técnica utiliza algoritmos de segmentación para separar el cielo de los objetos sólidos. Al combinar estos datos con registros climáticos históricos, el software prevé el rendimiento incluso en días nublados. Este análisis, que antes exigía complejos modelos 3D o meses de mediciones con sensores caros, ahora se completa en segundos mediante un ordenador portátil estándar.

Vijay Modi, profesor de ingeniería en la misma institución, subraya que las fachadas de los rascacielos poseen un potencial mayor que las propias azoteas por su amplia superficie. Con este sistema, medir la radiación en una pared este del campus de Columbia apenas tomó unas horas, una tarea que sin la herramienta habría requerido un mes de instrumentación técnica.

«Al precio que tienen hoy los paneles, prácticamente cualquier superficie del mundo tiene el potencial de ser un recolector de energía», dijo Modi. «La pregunta es cuáles realmente valen la pena».