Un profesor politécnico pretende utilizar datos de estaciones meteorológicas para predecir la disponibilidad de energía solar

Los datos meteorológicos han ayudado a los meteorólogos a predecir nubes, lluvia y tormentas desde hace mucho tiempo. Lisa Bozeman, del Instituto Politécnico de Purdue, quiere cambiar esto para que las empresas de servicios públicos y los propietarios de sistemas solares puedan predecir cuándo y dónde aparecerá la luz solar y, como resultado, aumentar la producción de energía solar.
“No se trata solo de cuán azul sea el cielo”, dijo Boseman, profesora adjunta y doctora en ingeniería industrial. “También se trata de determinar la producción y el consumo de electricidad”.
Bozeman investiga cómo combinar los datos meteorológicos con otros conjuntos de datos públicos para mejorar la capacidad de respuesta y la eficiencia de la red eléctrica nacional mediante predicciones más precisas de la producción de energía solar. Las empresas de servicios públicos a menudo se enfrentan al reto de satisfacer la demanda durante veranos calurosos e inviernos gélidos.
“Actualmente, las empresas de servicios públicos disponen de modelos limitados de pronóstico y optimización solar en relación con el impacto diario de la energía solar en la red”, afirmó Bozeman. “Al determinar cómo utilizar los datos existentes para evaluar la generación solar, esperamos ayudar a la red. Los responsables de la gestión estarán mejor capacitados para gestionar las condiciones climáticas extremas y los picos y valles en el consumo energético”.
Agencias gubernamentales, aeropuertos y emisoras monitorean las condiciones atmosféricas en tiempo real. La información meteorológica actual también es recopilada por personas que utilizan dispositivos conectados a internet instalados en sus hogares. Además, los datos son recopilados por satélites de la NOAA (Administración Nacional Oceánica y Atmosférica) y la NASA (Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio). Los datos de estas estaciones meteorológicas se combinan y se ponen a disposición del público.
El grupo de investigación de Bozeman explora maneras de combinar información en tiempo real con datos meteorológicos históricos del Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL), el principal experimento nacional del Departamento de Energía de EE. UU. en investigación y desarrollo de energías renovables y eficiencia energética. El NREL genera un conjunto de datos denominado Año Meteorológico Típico (AMT) que proporciona valores horarios de radiación solar y elementos meteorológicos para un año típico. Los datos del AMT del NREL pueden utilizarse para determinar las condiciones climáticas típicas en un lugar específico durante un largo período de tiempo.
Para crear el conjunto de datos TMY, el NREL tomó datos de estaciones meteorológicas de los últimos 50 a 100 años, los promedió y encontró el mes más cercano al promedio, explicó Boseman. El objetivo del estudio es combinar estos datos con datos actuales de estaciones meteorológicas locales de todo el país para predecir la temperatura y la presencia de radiación solar en ubicaciones específicas, independientemente de si estas se encuentran cerca o lejos de fuentes de datos en tiempo real.
“Con esta información, calcularemos las posibles interrupciones en la red causadas por los sistemas solares detrás del contador”, dijo Bozeman. “Si podemos predecir la generación solar en el futuro cercano, podremos ayudar a las empresas de servicios públicos a determinar si experimentarán escasez o excedente de electricidad”.
Si bien las empresas de servicios públicos suelen utilizar una combinación de combustibles fósiles y renovables para producir electricidad, algunos propietarios de viviendas y negocios generan energía solar o eólica en sus instalaciones, detrás del contador. Si bien las leyes de medición neta varían según el estado, generalmente exigen que las empresas de servicios públicos compren el excedente de electricidad generado por los paneles fotovoltaicos de los clientes. Por lo tanto, a medida que haya más energía solar disponible en la red, la investigación de Bozeman también podría ayudar a las empresas de servicios públicos a reducir el uso de combustibles fósiles.