Modelización de la ATmósfera y RAdiación Solar



Mejora del pronóstico de la radiación solar a corto plazo mediante el análisis de las condiciones meteorológicas sinópticas (Promesolar)


Un factor clave para aumentar la competitividad de la energía solar, y facilitar su integración en el sistema eléctrico, es la mejora en la fiabilidad de la predicción del recurso solar. La predicción a muy corto (hasta una hora de horizonte) y corto plazo (hasta 6 horas) permite llevar a cabo una mejor gestión de las plantas solares así como facilitar la participación de dichas plantas en el mercado eléctrico. La predicción a corto plazo, además, facilita al operador de red la integración de la energía solar en la red. La necesidad de una predicción fiable es particularmente relevante en un contexto de una alta participación de la energía solar en el mix eléctrico, como se espera que ocurra en España en los próximos años.

En los últimos años se ha producido un gran avance en las técnicas de predicción. Sin embargo, la fiabilidad de las predicciones dista de ser la óptima. Existe un amplio abanico de metodologías y modelos, que dan lugar a predicciones con muy distintas resoluciones espaciales y temporales y horizontes temporales. Así, existen modelos basados en técnicas estadísticas, en el uso de imágenes de cámara de nubes, basados en imágenes de satélite o bien basados en modelos numéricos. La complejidad de la interacción de la radiación solar con la atmosfera hace que todos estos modelos puedan ser de utilidad en alguna circunstancia específica. Por otra parte, recientes trabajos muestran una fuerte dependencia de la fiabilidad de los modelos de predicción de las condiciones de tiempo (tipo de nube, fracción nubosa, presencia de aerosoles, etc). Sin embargo hasta la fecha no se ha llevado a cabo un estudio sistemático para determinar en qué condiciones meteorológicas puede ser mejor un modelo frente a otros. Adicionalmente, es conocido que cuando existen varios modelos de predicción, con fundamentos distintos, una combinación de dichos modelos puede dar lugar a una mejor predicción. Sin embargo, hasta la fecha se ha avanzado muy poco en las técnicas de combinación de modelos.

El objetivo central del proyecto es mejorar la fiabilidad de los modelos actuales de predicción de la radiación solar a muy corto y corto plazo. Para este fin se aplicarán diferentes técnicas que tienen como denominador común el análisis de las condiciones meteorológicas (tipos de tiempo) presentes en el momento de llevar a cabo la predicción.

En particular, en primer lugar, se llevará a cabo una mejora de un modelo predicción a muy corto plazo basado en imágenes de cámara de nubes. La mejora se basa en el reconocimiento automático del tipo de nubes presentes en el momento de lanzar la predicción. En segundo lugar, se analizará la dependencia de las condiciones sinópticas, presentes en el momento de lanzar la predicción, de cuatro modelos de predicción a corto plazo. A partir de este análisis se pretende: 1) corregir los errores de predicción de cada modelo; 2) desarrollar una metodología para elegir el mejor modelo, o combinación de modelos, para llevar a cabo la predicción en función de las condiciones sinópticas.