Cornejo lorena serchile

XXI SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLAR
Piura, 10-14 Noviembre 2014
Caracterización y medición de la radiación
solaren la región de Arica y Parinacota,
Chile, a partir de imágenes satelitales

Titulo Presentación
Caracterización y medición de la radiación solar en la región de Arica y Parinacota, Chile, a partir de imágenes satelitales
XXI SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLAR, 10-14 Noviembre 2014
Dra. Lorena Cornejo Ponce
Laboratorio de Investigaciones Medioambientales de Zonas Áridas, LIMZA,
Universidad de Tarapacá, Chile
Solar Energy Research Center (SERC) – Chile
Centro de Investigaciones del Hombre en el Desierto, CIHDE, Chile
Dra. Patricia Palenzuela
CIEMAT-Plataforma Solar de Almería, Ctra. De Senés s/n, 04200 Tabernas,
Almería, Spain
Hugo Lienqueo Aburto, Jorge Acarapi Cartes, María Arenas Herrera, Patricia
Vilca Salinas
Centro de Investigaciones del Hombre en el Desierto, CIHDE, Chile

Introducción
3
En este contexto,
nuestra Región posee
un alto potencial de
uso de radiación
solar mundial como
fuente de generación
de energía
sustentable.

Introducción
4
En Chile, existe una
casi nula explotación
del recurso solar, a
pesar de la alto
potencial de uso
especialmente en la
zona norte.
5
No obstante, la energía
solar está haciéndose
cada vez más popular
en nuestro país, donde
autoridades de
gobierno y la industria
estudian el potencial
para generar
electricidad
6
Expertos de España
señalan que en Chile, el
principal obstáculo
para la instalación de
este tipo de
equipamiento no es
por precios o
incentivos, sino
principalmente por la
falta de conocimiento
específico

• La radiación solar alcanza la superficie terrestre en
forma variable, mostrando un patrón de
comportamiento cíclico o periódico
• Ciclo diario: disponibilidad de radiación solar en
torno al 50% del total de horas en un día. Otra
consecuencia del ciclo diario es la modulación de la
energía recibida a lo largo del día
• Ciclo estacional: modulación de la energía recibida
a lo largo del año
Características del recurso solar

 La situación geográfica (latitud) determina la disponibilidad de
radiación solar máxima (teórica).
 Las condiciones de cielo claro (ideales) no son habituales
 La radiación solar incidente sobre la superficie terrestre está
modulada por las condiciones climáticas locales.

Evaluación del recurso solar
• La evaluación del recurso solar es el primer paso requerido
para el estudio de cualquier sistema energético basado en la
energía solar
• El objetivo primordial es la determinación de la irradiancia
solar captada en un emplazamiento específico, la cual será
empleada mediante una tecnología solar específica
• Las metodologías pueden clasificarse como:
– Evaluación clásica (a partir de medidas obtenidas en
estaciones terrestres)
– Evaluación a partir de imágenes de satélite
Evaluación del recurso solar

Componentes de la radiación solar
Modelado de una planta de destilación multiefecto (MED) y su acoplamiento con la tecnología de Osmosis Directa (FO)
Direct
Radiation
Diffuse
Radiation
Reflected
Radiation
(Albedo)
• Radiación directa: es la radiación recibida desde el Sol sin haber sido
dispersada por la atmósfera.
• Radiación difusa: es la radiación recibida desde el Sol después que su
dirección ha sido cambiada a consecuencia de la dispersión atmosférica o por
efecto de las nubes.
• Radiación reflejada: es la radiación reflejada desde los elementos físicos
situados en el entorno y devuelta a la atmósfera como radiación difusa
(también se conoce como albedo).
Componentes de la radiación solar

Cuantificando el recurso solar
XXI SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLAR, 10-14Noviembre 2014
• A la hora de diseñar un sistema energético solar se precisan valores de
irradiación para cada instante del año, según un determinado paso temporal.
• Muchas estaciones meteorológicas miden solo la irradiancia solar total. Sin
embargo, muchos de los cálculos requeridos para determinar el rendimiento de
un sistema solar térmico requieren una separación de las componentes directa
y difusa ya que los captadores reaccionan de manera diferente a cada
componente.
• Para predecir la irradiación solar futura, el método óptimo consiste en emplear
datos registrados durante la década previa.
Cuantificando el recurso solar

1. Elaboración de la primera versión del mapa solar
satelital
2. Especificación de tres estaciones meteorológicas
3. Puesta en marcha de estaciones terrestres
• Análisis de calidad de datos
4. Reajuste de modelos de conversión de imágenes de
satélite a irradiancia solar para Arica-Parinacota
5. Revisión del mapa solar satelital
Protocolo

La utilización de imágenes de satélite para el cálculo de la
radiación solar, se basa en la utilización de relaciones
entre la radiación solar en la superficie terrestre y un
coeficiente de cobertura nubosa estimado a partir de las
imágenes de satélite.
Esta relación se ajusta previamente, utilizando datos de
estaciones terrestres y resultados del coeficiente de
cobertura nubosa en los píxeles (puntos de la imagen) a
que corresponden los datos medidos.
Metodología utilizada

XX SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLAR, 11-15 Noviembre 2013
• Baseline Surface Radiation Network (BSRN)
Bases de datos radiométricas

• Baseline Surface Radiation Network (BSRN)
• World Radiation Data Centre (WRDC)
• Meteonorm

• Conjuntos de datos
meteorológicos y de
radiación solar
• Interfaz web
• Registro gratuito
• Generación de datos
mensuales
• Resolución: 1º x 1º (111
km x 105 km)
• NASA-SSE (http://eosweb.larc.nasa.gov/sse)

• IRSOLAV
• SOLEMI
• 3Tier
• Solargis
• …
Proveedores comerciales
Radiación solar a partir de imágenes
de satélite

La estimación de radiación solar a partir de imágenes de
satélite se realiza a partir del denominado modelo
Heliosat-3 modificado, desarrollado y validado en CIEMAT
e IRSOLAV sobre una treintena de estaciones radiométricas
en todo el mundo.
La metodología de IRSOLAV utiliza dos entradas principales
para calcular la irradiancia solar horaria:
 Las imágenes de satélite geoestacionario: consiste en
una imagen por hora ofreciendo información en las
características de la cobertura nubosa.

 La información sobre las propiedades atenuadoras
de la atmósfera: es básicamente información del
índice de turbidez de Linke diario o mensual
correspondiente a cada pixel de la imagen del
satélite geoestacionario.
Utilizando esta información como entrada, el modelo de
IRSOLAV combina diferentes paquetes para estimar
series temporales horarias de radiación global horizontal
y normal directa.

XXI SIMPOSIO PERUANO DE ENERGÍA SOLAR, 10-154Noviembre 2014
Los diferentes paquetes tienen en cuenta:
 El cálculo del índice de cielo claro como función de las
características de la cobertura nubosa
 El modelo para la selección e identificación de las
condiciones de cielo claro
 El modelo para la conversión de radiación global
horizontal en directa normal
 El modelo de transmitancia para el cálculo de la
radiación solar bajo condiciones de cielo claro

En la tabla se muestra la variación de valores (mínimo, máximo y
delta) anuales de DNI para el periodo de estudio.
Año de 2005 presentó el menor valor anual de DNI
Año de 2007´presentó el mayor valor anual de DNI
Resultados

Conclusiones
• Los promedios anuales de irradiancia solar directa normal estimados
mediante la aplicación de modelos satelitales en diferentes puntos de
la zona de ARICA-PARINACOTA para el periodo de 2000-2010 varían
entre 1800 y 2800 kWh/m2 año.
• La zona en la que se han detectado los valores más elevados de DNI
anuales, fue principalmente el norte del altiplano andino. Por otro
lado, los valores más bajos de DNI se detectaron en la zona de la
costa pacífica.
• Debido a la abrupta diferencia de altitud entre la costa y el altiplano
andino, los valores de DNI anual que presenta esta zona son
coherentes con los representados en los mapas anuales obtenidos.

Conclusiones
• El promedio anual de DNI para el periodo de 2000-2010 en la
región de Arica Parinacota fue de 2137 kWh/m2 día.
• El contenido de aerosoles en la atmósfera tiene un gran efecto
sobre la irradiancia solar directa normal (de hasta un 22% según
estimaciones anuales), razón por la cual se ha detectado una
importante variabilidad en las medias anuales para años
sucesivos.

Conclusiones
• Se debe destacar el importante contenido de aerosoles en la
atomósfera de Arica y Parinacota con valores mensuales de TL
medidos en la estación de Aeronet situada en Arica en torno a 5.
Este alto contenido de aerosoles provoca una importante
atenuación de la irradiancia solar directa normal.
• La instalación de estaciones radiométricas de alta calidad
permitirán la obtención de datos bancables que además sirvan
para mejorar los modelos matemáticos de predicción por satélite.

Cornejo lorena serchile

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (6)

Similar a Cornejo lorena serchile

Similar a Cornejo lorena serchile (20)

Más de ASOCIACION PERUANA DE ENERGIA SOLAR Y DEL AMBIENTE

Más de ASOCIACION PERUANA DE ENERGIA SOLAR Y DEL AMBIENTE (20)

Cornejo lorena serchile