Mapa y Predicción EÓLICA

Ingeniería del SoftwareDivisión de I+D Tecnológico Energías Renovables en Canarias, Madeira y Azores: Potenciales, Tecnologías y Perspectivas

Mapa y Predicción EÓLICAEvaluación de los recursos y potenciales de EERR

Energías Renovables en Canarias, Madeira y Azores: Potenciales, Tecnologías y Perspectivas

Mapas Eólicos y Predicción EólicaIndice (común para mapas y predicción)

• ¿Qué es? ¿Qué Información contiene?• Usos• Datos usados• Métodos• Aplicación a Energía Eólica• En el ITC


Mapa Eólico¿Qué es? Información

• Mapa: Representación gráfica y métrica de una porción de territorio

• Mapa Eólico: Mapa que recoge información acerca del vientoen la zona geográfica representada

• Información: – Intensidad media y variabilidad

del viento por direcciones.– A una o varias alturas.– Dato anual, mensual,

diario o incluso horario.


Mapa EólicoUsos

• Energía eólica• Energía solar (temperatura paneles, estructuras anclaje)• Arquitectura bioclimática• Agricultura• Navegación


Mapa EólicoDatos usados

• Conocimiento cualitativo: personas del lugar, árboles• Mediciones puntuales a largo y corto plazo. 10 años hasta 1

año• Datos de la atmósfera a largo plazo. > 10 años


Mapa EólicoMétodos

• Tres clases de métodos, condicionados por los datosdisponibles

• ”Método Delphi” o de expertos– Datos cualitativos y mediciones

• Algoritmos estadísticos y/o modelos físicos simplificados– Mediciones históricas– Orografía, usos del suelo

• Modelo meteorológico de predicción– Datos históricos de la atmósfera y mediciones– Orografía, usos del suelo


Mapa EólicoAplicación a energía eólica

• Estimación de energía eólica– Datos: media y desviación por direcciones, curva potencia

aerogenerador

• Estudio de previabilidad de un parque– Datos: los anteriores más coste de máquinas, montaje, etc.

• Antes de instalar un parque se hace un estudio– Medición con estación anemométrica en el lugar


Mapa EólicoITC - Estaciones anemométricas

• Datos en más de 100 puntos del archipiélago• ~30 equipos• Medición a 10 m.• Velocidad y dirección del viento• 10 minutos, 1 hora• Equipos aislados mantenimiento


Mapa EólicoITC – Estaciones anemométricas


Mapa EólicoITC – Estudios de potencial y viabilidad de parques

• Previos a la posible instalación de un parque• Se elige punto para medir• A los 4 meses estudio previabilidad

Grado de variación mensual

62%59%

56%

52%

44%

39%

24%

30%

51%

45%

57%

71%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic

Mes

σmen

sual

/ Vm

ensu

al (%

)

Media mensual y desviación típica

5,07

3,75

7,15

8,22

10,08

11,85

10,15

5,63

4,12

6,496,80

6,39

2,723,032,813,34

2,972,78

3,793,493,58

2,00

3,592,95

0,00

3,00

6,00

9,00

12,00

15,00


Mes

Velo

cida

d m

edia

(m/s

)

0,00

3,00

6,00

9,00

12,00

15,00

Des

viac

ión

típic

a (m

/s)

Velocidad media mensual Desviación típica

7,15


Mapa EólicoITC – Estudios de potencial y viabilidad de parques

• A los 12 meses estudio completo– Tratamiento estadístico– Correlación con estación patrón Medias a largo plazo– Estimación energía usando curvas de potencia de distintas máquinas

Distribución anual de frecuencias

8,65

6,516,22

5,9

7,15

9,058,62

9,028,46

7,16 7,03

6,02

4,66

3,13

1,44

0,710,19 0,06 0,01 0 0

0

2

4

6

8

10

12

14

(0-1) (1-2) (2-3) (3-4) (4-5) (5-6) (6-7) (7-8) (8-9) (9-10) (10-11) (11-12) (12-13) (13-14) (14-15) (15-16) (16-17) (17-18) (18-19) (19-20) (›20)

Intervalos de velocidad

Frec

uenc

ia (%

)

Densidad de energía

190

309

139

384

535

812

1170

790

343277

207

109

0

150

300

450

600

750

900

1050

1200

1350

1500


Mes

kWh/

m2

VELOCIDADES MEDIAS DIRECCIONALES (m/s)

4,6

5,8

5,5

2,7

2,3

3,5

4,7

7,2

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

7,0

8,0N

NE

E

SE

S

SO

O

NO


Mapa EólicoITC - Software

• Almacenamiento compacto• Aplicaciones integradas• Proceso rápido de gran cantidad de datos


Predicción Eólica¿Qué es? Información

• Estimación de valores futuros– De velocidad y dirección del viento– A distintas alturas

• Importante: Estimación del error– Dato a incluir como salida de la predicción

• Información– Velocidad y dirección del viento– Incertidumbre de los datos anteriores– En una región espacio-temporal determinada– Cada X metros (100 m., 1 km., …)– Cada T minutos (30 minutos, 1 hora, …)– H horas de antelación ( 12 horas, 48 horas, ...)


Predicción EólicaUsos

• Energía eólica• Extinción de incendios• Previsión de emergencias• Planificación de actividades

al aire libre• Navegación


Predicción EólicaDatos usados• Datos puntuales

– Anemómetro– SODAR– Globo sonda

• Estado global de la atmósfera– Velocidad y dirección del viento– Humedad y temperatura– …

• Predicción global del estado de la atmósfera– Resultado ejecución modelos


Predicción EólicaMétodos

• Físicos– Usan el estado de la atmósfera y mediciones puntuales.– A partir de unas condiciones iniciales…– …se resuelven las ecuaciones que modelan la atmósfera…– …de un modo más o menos completo y preciso.

• Estadísticos– Usan mediciones puntuales– Gran variedad de técnicas

• Mixtos– Se combinan las ventajas de métodos físicos y estadísticos para

disminuir la incertidumbre de la predicción


Predicción EólicaAplicación a energía eólica

• Predicción de 48h• Problema adicional

– Predecir la potencia de un parque

• REE– Mejora la gestión de la red

• Sociedad– Aumento penetración energía eólica

• Propietario parque– Incremento beneficios


Predicción EólicaITC

• Ejecución de modelos meteorológicos• Adaptación a condiciones de las islas• Asimilación de datos del SODAR• Mejora red estaciones anemométricas• Visualización de resultados• Estamos empezando


Gracias

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