Suscríbete al boletín semanal

Suscríbete para recibir cada semana el boletín SINC con los contenidos más relevantes y no te pierdas nada de la actualidad científica.

Suscríbete al boletín semanal
Si estás registrado

No podrás conectarte si excedes diez intentos fallidos.

Si todavía no estás registrado

La Agencia SINC ofrece servicios diferentes dependiendo de tu perfil.

Selecciona el tuyo:

Periodistas Instituciones
Si estás registrado

No podrás conectarte si excedes diez intentos fallidos.

Si todavía no estás registrado

La Agencia SINC ofrece servicios diferentes dependiendo de tu perfil.

Selecciona el tuyo:

Periodistas Instituciones

¿Cuál es el mejor método para estimar la radiación solar en un territorio?

Un estudio de investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid analiza las mejores técnicas de procesamiento de los datos de las estaciones meteorológicas oficiales para obtener valores más precisos de radiación solar, además de validar las observaciones de los aficionados con el propósito de densificar la red de sensores. La información de esta radiación se usa para optimizar la generación de energía fotovoltaica, el riego con agua o la gestión de los sistemas públicos de iluminación.

Nueva cobertura geográfica en torno a las estaciones oficiales en las que se puede interpolar la irradiancia con uno de los métodos En la región más densificada de Castilla y León queda cubierta con las actuales estaciones oficiales. / UPM

El conocimiento en tiempo real de la radiación solar en cualquier lugar de la superficie terrestre, lo que los expertos denominan 'irradiancia global horizontal', constituye un dato especialmente relevante en numerosas actividades. Por ejemplo, permite optimizar la generación de energía fotovoltaica, realizar un uso más eficiente del agua para el riego o mejorar la gestión de los sistemas públicos de iluminación.

El valor más preciso de irradiancia es el que se mide in situ, mediante sensores debidamente calibrados y bien mantenidos, lo que es muy costoso, tanto por la instalación y el propio sensor como por las comunicaciones necesarias para centralizar las observaciones. En la actualidad, sin embargo, las iniciativas legislativas en relación con la reutilización de la información del sector público, que promueven la apertura de los datos, así como la economía de escala y el 'internet de las cosas', están consiguiendo que existan más datos oficiales disponibles y sensores in situ de aficionados que publican sus datos en tiempo real. Y toda esta información facilita a los expertos interpolar espacialmente la irradiancia, es decir, estimar su valor en aquellos lugares donde no se disponen de sensores.

El estudio concluye que no hay un método óptimo para todos los escenarios

Pero ¿cómo discriminar y procesar adecuadamente los datos? Un grupo de investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), pertenecientes a la Escuela Técnica Superior de Ingenieros en Topografía, Geodesia y Cartografía, ha abordado esta cuestión con un doble objetivo. El primero, determinar cuál es el mejor método de interpolación espacial para la irradiancia global horizontal cada 15 minutos en el ámbito de la geografía española.

En este caso, han empleado los datos de estaciones meteorológicas oficiales en combinación con las estimaciones realizadas mediante un método llamado HelioClim3v2, a partir de las observaciones del satélite Meteosat de segunda generación. El segundo objetivo ha sido evaluar los errores de las observaciones realizadas por aficionados, con el fin de densificar la red de estaciones válidas para estimar la irradiancia.

En sintonía con las restricciones de aplicación de los métodos de interpolación espacial, el estudio –basado en el proyecto de investigación de la tesis doctoral de Vladimir Gutiérrez y en el que han intervenido los profesores Miguel Ángel Manso, Pilar Moreno y Jesús Velasco– ha concluido que no hay un método óptimo para todos los escenarios, sino que depende de la densidad y la distribución de los sensores en el territorio.

Método geoestadístico de Kriging con regresión

Así, cuando la densidad resulta adecuada, el mejor método es el geoestadístico de Kriging con regresión, utilizando como variables auxiliares la latitud del emplazamiento y la irradiancia estimada a partir de imagen de satélite con el método HelioClim3v2.

Los investigadores de la UPM destacan que este método permite interpolar la irradiancia más allá de los 25 kilómetros de las observaciones in situ, e incluso hasta los 108 kilómetros con errores inferiores al 25% del error cuadrático medio porcentual. Todo ello supone una mejora sustancial respecto de los métodos actuales al requerir una menor densificación de sensores in situ.

Y también porque posibilita la integración de sensores de voluntarios, una vez validados o filtrados para tal fin, que es la aplicación más inmediata que los investigadores otorgan al método que han desarrollado.

Referencia bibliográfica:

GUTIÉRREZ-COREA, FEDERICO-VLADIMIR; MANSO-CALLEJO, MIGUEL-ÁNGEL; MORENO-REGIDOR, MARÍA-PILAR; VELASCO-GÓMEZ, JESÚS. 2014. “Spatial Estimation of Sub-Hour Global Horizontal Irradiance Based on Official Observations and Remote Sensors”. Sensors 14, no. 4: 6758-6787.

Fuente: UPM
Derechos: UPM
Artículos relacionados
Nueva vía para crear ‘cristales de tiempo’

Con la ayuda de un supercomputador, científicos de las universidades de Granada y Tubinga (Alemania) han descubierto una forma de generar cristales de tiempo, un estado de la materia con estructura periódica que se repite en el tiempo. Se trata de un estudio teórico basado en las transiciones de fase que ocurren en extrañas fluctuaciones de sistemas de muchas partículas.

Más de 30 millones de euros para proyectos científicos europeos coordinados desde España

El Consejo Europeo de Investigación (ERC) ha anunciado los proyectos ganadores de las Synergy Grant 2020, unas ayudas destinadas a resolver problemas científicos excepcionalmente complejos. Entre ellos figuran la iniciativa de IMDEA Nanociencia para analizar la interacción de luz y materia en attosegundos, el estudio del CSIC sobre la influencia de los artefactos culturales en la mente humana y un experimento liderado por el DIPC y la Universidad del País Vasco para averiguar la naturaleza de los neutrinos.