Energía Eólica y Solar

Chile cuenta con un potencial eólico y solar elevado y las nuevas políticas medioambientales consideran de forma progresiva el uso de energía renovables no convencionales. Esto entrega una oportunidad para investigar y desarrollar herramientas que permitan optimizar el uso de los recursos eólicos y solares, particularmente en los parques que se instalan en Chile.

El uso de modelos atmosféricos permiten realizar simulaciones regionales en resoluciones altas que nos brindan mayor precisión en la estimación de variables involucradas en la generación de energía, en particular el viento y la radiación solar. En el CEAAS se trabaja desde el año 2015 en proyectos que desarrollan herramientas de pronósticos de la energía que generaría un parque eólico. La metodología es basada en redes neuronales artificiales (ANN en inglés) en el cual un algoritmo aprende de observaciones pasadas y pronósticos pasados para estimar la energía horaria que generará un parque. Esta metodología se aplicada en el parque eólico Totoral ubicado en la región de Coquimbo en Chile en el cual se realizaron simulaciones atmosféricas regionales utilizando el modelo WRF. Los resultados muestran una muy buena aproximación de la intensidad del viento medido con las estimaciones por WRF (Figura 1). Posteriormente se mejoró estos resultados utilizando redes neuronales para el pronóstico del viento (Figura 2). Finalmente y en colaboración con el Centro de estudios de energía e hidrógeno (ZSW sus siglas en alemán) se estimó la energía generada por este parque a 6 días (Figura 3). Este proyecto se encuentra en la formulación de una segunda etapa donde las metodologías serán aplicadas a otros parque eólicos y también ampliar a parques fotovoltaicos.

La línea de Energías Renovables es parte del trabajo que desarrolla CEAAS en el área de Dinámica y Física de la Atmósfera.

Figura 1: Intensidad del viento simulada por WRF (naranja) y la observada (azul) en el parque eólico Totoral

Figura 2: Raíz del error cuadratico medio (RMSE) de la intensidad del viento pronosticada por WRF a 120 hrs (negra) y la corregida por ANN (azul). 

Figura 3: Ejemplos del pronóstico a 144 horas de la energía generada en el parque eólico Totoral. La curva negra son las observaciones y la curva roja es la pronosticada utilizando WRF-ANN.