En febrero de 2018, escribimos un blog sobre el futuro de la predicción solar con el nuevo satélite GOES-16 de la NOAA/NASA. El lanzamiento del satélite GOES-17 prometía algo similar, pero su puesta en marcha acabó siendo problemática para la NOAA/NASA, y supuso algunos problemas para quienes utilizaban los datos del satélite.

Hoy compartimos la historia de GOES-17 y cómo los clientes de SolarAnywhere® se benefician ahora de las imágenes mejoradas que proporciona.

Las imágenes de satélite alimentan los datos de SolarAnywhere

Hay dos satélites operativos que cubren América del Norte y del Sur en todo momento, uno para la región oriental (GOES-East, alias GOES-16) y otro para la occidental (GOES-West, alias GOES-17). Juntos, GOES-16 y GOES-17 dan a los científicos del tiempo y del clima acceso a datos nuevos y de mayor resolución en todo el hemisferio occidental.

SolarAnywhere utiliza imágenes visibles e infrarrojas (IR) procedentes de ambos satélites para medir y predecir la irradiación solar. La calidad y la fiabilidad de las imágenes repercuten en SolarAnywhere. La creación de una plataforma de software robusta en torno a estas entradas es clave para ofrecer calidad y fiabilidad a los usuarios de SolarAnywhere.

Puesta en marcha de GOES-17

Estaba previsto que el GOES-17 se convirtiera en el satélite operativo GOES-Oeste en 2018, sustituyendo al GOES-15. Sin embargo, dos meses después del lanzamiento se descubrió un problema en el GOES-17. Los datos de los canales infrarrojos (IR) se degradaron gravemente debido a un mal funcionamiento del sistema de refrigeración del satélite. El calor de la radiación solar que incidía en el satélite a determinadas horas del día interfería en el funcionamiento del sensor principal del satélite. El éxito del multimillonario programa estaba en el limbo mientras los ingenieros del proyecto buscaban soluciones.

Afortunadamente, ese esfuerzo tuvo éxito. Después de 10 meses, en febrero de 2019, el GOES-17 fue declarado satélite operativo del GOES-Oeste. (La historia sobre cómo los ingenieros de la NOAA, Harris Corp. y otras empresas salvaron el GOES-17 es una gran lectura).

Según los ingenieros del proyecto GOES-17, el sensor principal proporcionará el 97% de los datos previstos a lo largo de un año. Eso deja todavía un 3% de los datos inutilizables, y una parte degradada. Para dar tiempo a los usuarios a evaluar y hacer la transición al nuevo satélite, la NOAA/NASA mantuvo el GOES-15 funcionando en paralelo hasta enero de 2020.

Entrega de datos de calidad de SolarAnywhere con GOES-17

Sería fácil calificar el 3% de insignificante y seguir adelante. Pero para los clientes que confían en SolarAnywhere para que les proporcione los datos y previsiones solares más precisos, un pequeño porcentaje puede tener importantes consecuencias financieras. Con esto en mente, nuestro equipo trabajó para evaluar y mitigar el impacto del mal funcionamiento de GOES-17 para nuestros clientes.

SolarAnywhere utiliza los datos infrarrojos de dos maneras principales. En primer lugar, para distinguir entre la nieve y las nubes, que se muestran blancas en la luz visible. En segundo lugar, para las previsiones antes del amanecer, en las que los infrarrojos se utilizan para seguir el movimiento de las nubes antes de que salga el sol.

La degradación de los datos infrarrojos depende de la forma en que el sol incide en el satélite, que es una función de varias órbitas y de la orientación del propio satélite. Esto significa que el momento de la degradación es predecible. Se estima que el pico de saturación se produce el 26 de febrero, el 13 de abril, el 30 de agosto y el 16 de octubre, aproximadamente a las 13:00 UTC. Eso se traduce en las 5 de la mañana, hora del Pacífico, durante las temporadas bajas, exactamente cuando son necesarias las previsiones antes del amanecer para predecir el impacto de la energía solar en la red eléctrica occidental.

Una vez delimitado el problema, comprobamos la precisión de la previsión utilizando una serie de entradas y calibraciones del modelo. Esto incluye combinaciones de bandas IR (hay seis, algunas de las cuales son más sensibles al sobrecalentamiento dependiendo de la porción del espectro electromagnético que cubren) y banderas de control de calidad. Gracias a estos esfuerzos, hemos podido mantener las previsiones previas al amanecer basadas en el GOES-17 al mismo nivel que las generadas por el GOES-15.

También hemos analizado la precisión histórica de la irradiación, y aquí tenemos grandes resultados que compartir. La irradiancia de SolarAnywhere derivada de GOES-17 es sistemáticamente más precisa que nunca. Sospechamos que esto podría ser así porque la mejora de la navegación reduce las fluctuaciones en la nueva generación de satélites, de forma similar a las mejoras que vimos con GOES-16, como se muestra en la Figura 1.

Figura 1: Comparación de GOES-13 y GOES-16
Variación del aislamiento solar en una red de 10 km - Desierto de Arizona
Variación del aislamiento solar en una red de 10 km - Desierto de Arizona
Los bucles de imágenes para la misma ubicación y hora del GOES-16 (derecha) y de su predecesor, el GOES-13 (izquierda) muestran la estabilidad mejorada de los nuevos satélites

Ahora podemos demostrarlo. La figura 2 muestra los resultados de un análisis de seis estaciones de referencia del oeste de Estados Unidos durante un periodo de ocho meses. El análisis reveló que el error medio cuadrático de media hora de los datos derivados de SolarAnywhere GHI GOES-17 era un cuatro por ciento inferior a los datos derivados de GOES-15.

Aprovechando el GOES-17 para obtener datos solares más precisos

Una vez completada la diligencia debida, realizamos una transición sin problemas de todos los servicios operativos de SolarAnywhere para la región de GOES-West a GOES-17 el 2 de diciembre de 2019. Sin problemas es la palabra clave aquí: SolarAnywhere ahora sirve a los clientes que gestionan más de 10 GW de proyectos solares en funcionamiento, más de 20 millones de llamadas anuales a la API y datos bajo demanda actualizados al día actual a través de nuestro sitio web. Lo único que estos clientes verán de la saga de sensores infrarrojos de GOES-17 son datos más precisos.

Si tiene preguntas sobre nuestros servicios de datos operativos, póngase en contacto con nosotros.