Reducción de la incertidumbre con programas MET de observación

Esta semana, nos complace presentar un artículo de la Directora de Datos y Análisis de GroundWork® Renewables, Julie Chard. Renewables, Julie Chard.

En GroundWork, estamos comprometidos con la entrega de datos meteorológicos solares (MET) de alta calidad para reducir la incertidumbre en las evaluaciones de recursos solares. Con más de 15 años de experiencia apoyando a la comunidad de desarrollo solar, nuestros programas MET de observación combinan los mejores equipos de su clase y nuestro riguroso programa de calidad de datos, GroundWatch®, para ofrecer la mayor precisión de campo posible.

Por qué son importantes los programas de observación del MET

Los datos precisos de irradiancia in situ reducen significativamente la incertidumbre de la evaluación del recurso solar y se traducen en un retorno medible de la inversión durante la financiación del proyecto. Al servicio de la comunidad de desarrollo solar desde 2009, el programa GroundWork ^ReyTM MET ha proporcionado continuamente equipos de alta calidad y su riguroso programa de calidad de datos, GroundWatch, para lograr una incertidumbre de campo lo más cercana posible a la incertidumbre del instrumento.

Además, los datos MET de alta calidad pueden utilizarse en combinación con los datos de satélite de ^{SolarAnywhere®} para una evaluación más precisa de los recursos, especialmente en ubicaciones de proyectos en climas complejos.

Mejores prácticas del programa MET

Momento y ubicación

En el caso de los proyectos solares a escala comercial, los promotores suelen instalar equipos MET cuando la capacidad de CA del proyecto es de 10 MW o superior y se ha completado la adquisición del terreno. Las campañas sobre el terreno se llevan a cabo durante un mínimo de un año para captar las variaciones estacionales. La variabilidad climática y el aumento del tamaño de los proyectos han llevado a algunos clientes a ampliar las campañas sobre el terreno de 18 a 24 meses para maximizar la reducción de la incertidumbre (véase la figura 1) y protegerse contra el impacto de fenómenos meteorológicos anómalos. Las ampliaciones de campaña son rentables para nuestros clientes, ya que el mantenimiento continuado y los servicios de datos representan sólo una fracción del coste total de la campaña.

Selección del emplazamiento y despliegue

La colaboración con promotores y propietarios de terrenos para ubicar adecuadamente el sistema MET es fundamental. Se tienen en cuenta muchos factores para garantizar la calidad de los datos, permitir el acceso para un mantenimiento adecuado y mantener la seguridad del sistema. Nuestros sistemas MET son móviles, están vallados y equipados con registradores de datos para transmitir información en tiempo real a nuestros servidores seguros.

Equipos de alta calidad para obtener datos precisos

La irradiación es primordial

La irradiancia horizontal global(GHI) es la base de la evaluación de los recursos solares, y unos datos GHI precisos son cruciales para modelizar la producción de energía.

Groundwork mide el GHI con piranómetros redundantes ISO 9060 de clase A espectralmente planos. Estos instrumentos proporcionan una incertidumbre de medición del 2% en el mejor de los casos en condiciones de laboratorio y/o controladas. Con mediciones redundantes y un mantenimiento fiable, GroundWork alcanza una incertidumbre de medición sobre el terreno del 2,^5%1, lo que representa un rendimiento en el mundo real lo más cercano posible a la incertidumbre del instrumento.

Los datos de irradiancia horizontal difusa(DHI) ayudan a los modeladores de energía a determinar la energía disponible en el plano del conjunto. Esto resulta especialmente útil para los sistemas de seguimiento de un eje.

Medidas auxiliares de MET

Los robustos programas MET de observación incluyen puntos de datos meteorológicos adicionales necesarios para el modelado de la energía y el cumplimiento de los servicios públicos. Los sistemas MET de GroundWork miden y monitorizan:

• Humedad relativa
• Temperatura ambiente
• Velocidad y dirección del viento
• Presión barométrica
• Precipitaciones

A menudo, la compañía eléctrica que contrata la compra de energía exige datos meteorológicos. Las mediciones de la velocidad del viento y de la temperatura ambiente, en particular, son fundamentales para el proceso de modelado energético y para el diseño de las instalaciones. Un complemento opcional de medición de la profundidad de la nieve puede ayudar a evaluar con precisión las pérdidas de nieve en el modelado de la energía fotovoltaica y a validar las mediciones del albedo. También puede ayudar a los desarrolladores a comprender en qué casos una gran capa de nieve puede afectar a los límites de inclinación del seguidor o dificultar el acceso para las actividades de operación y mantenimiento (O&M).

Medición de la suciedad

Resulta rentable medir las tendencias de suciedad específicas del emplazamiento junto con la campaña Rey MET, ya que las mediciones de suciedad de GroundWork aprovechan la infraestructura de registro y transmisión de datos del sistema MET. GroundWork despliega un par de pequeños módulos solares emparejados. Se deja que uno de los módulos se ensucie mientras que el otro se limpia semanalmente durante las visitas periódicas del técnico de mantenimiento. Las mediciones de partículas y precipitaciones se incluyen de serie en el kit de ensuciamiento de GroundWork para la modelización de las pérdidas por ensuciamiento.

Los datos resultantes proporcionan información fundamental para modelizar las pérdidas por suciedad como componente de la modelización energética.

Medición del albedo

Con la proliferación de módulos bifaciales en las instalaciones solares fotovoltaicas a gran escala, la medición del albedo se ha convertido en un valioso complemento del sistema GroundWork Rey MET. La capa de nieve, la vegetación estacional y las condiciones de humedad del suelo influyen en el albedo. La caracterización de cómo varía el albedo específico del emplazamiento a lo largo del día y del año es importante para modelar con precisión el rendimiento fotovoltaico, incluidas las ganancias bifaciales.

Uso de GroundWatch® para garantizar la calidad de los datos

Mantenimiento in situ e integridad de los datos

Los instrumentos meteorológicos requieren un mantenimiento rutinario para mantener la precisión de las mediciones. Los piranómetros, por ejemplo, son dispositivos ópticos sensibles que pueden acumular polvo y suciedad, lo que da lugar a lecturas de irradiancia sesgadas y a un aumento de la incertidumbre. Para mantener la integridad de los datos, nuestros técnicos realizan visitas semanales a las instalaciones:

• Limpiar y nivelar los sensores de irradiancia
• Inspeccionar los sensores meteorológicos auxiliares
• Verificar la seguridad de los equipos

Se informa de las condiciones en que se encuentra y se deja y se toma un amplio conjunto de fotos. Los metadatos resultantes acompañan al conjunto de datos a lo largo del proceso de financiación, en apoyo de la exactitud de los datos.

Supervisión de datos en tiempo real y resolución de problemas

Con un conjunto de datos tan valioso, la seguridad en su transmisión, almacenamiento y análisis es esencial. Nuestros algoritmos automatizados de calidad de datos detectan anomalías para marcar los datos y alertar a nuestro equipo de datos. Diariamente, analistas cualificados también realizan una revisión visual de las curvas de irradiancia, suciedad, albedo y datos meteorológicos para identificar posibles problemas.

Una inversión inteligente para los promotores solares

Una campaña de mediciones in situ de calidad puede realizarse por un coste nominal en relación con el gasto total de capital de un proyecto solar a escala de servicio público. Cuando se utilizan junto con datos de satélite como los de SolarAnywhere, las mediciones in situ reducen la incertidumbre de la evaluación del recurso solar, lo que se traduce en menores costes de financiación y estimaciones más precisas de la producción de energía. En GroundWork nos apasiona contribuir a acelerar el éxito de la industria solar.

Acerca de nuestro autor invitado

Julie Chard es directora de Datos y Análisis de GroundWork. Es experta en instrumentación y configuración de sistemas meteorológicos solares. Sigue de cerca el trabajo de los laboratorios nacionales de EE.UU. y participa regularmente en conferencias especializadas para mantenerse al día de las normas y mejores prácticas del sector solar para conseguir los conjuntos de datos con menor incertidumbre.

Julie está muy centrada en asegurar que los conjuntos de datos líderes en la industria generados por los equipos y servicios de GroundWork cumplan o superen las expectativas de los clientes de GroundWork y de los ingenieros independientes.

¹ Peterson J, Chard J, Bryan A. Junio de 2023. Quantifying Real-World Sources of Error in Redundant GHI Measurements. 2023 IEEE 50th Photovoltaic Specialists Conference (PVSC). DOI:10.1109/PVSC48320.2023.10359797. Enlace