Pronóstico de generación eléctrica de corto plazo en parques eólicos utilizando técnicas de predicción de clima de microescala

RESUMEN En la actualidad el aumento de la demanda energética ha provocado impactos negativos al ambiente debido al uso de combustibles fósiles y de esta manera contribuyendo al cambio climático. La energía eólica representa una alternativa a esta problemática, sin embargo, este recurso tiene limitantes debido a su intermitencia y disponibilidad. El objetivo de este trabajo es desarrollar un modelo de pronóstico de predicción numérico del tiempo, para el cálculo de la generación de energía eléctrica para parques eólicos en un horizonte de corto plazo (24 horas). La metodología que se utilizó para este trabajo se divide en 6 etapas, la etapa uno consiste en la selección del sitio y condiciones entrada y de frontera. La etapa dos contempla la configuración del dominio y la selección de los esquemas de parametrización. La etapa tres consta de la selección de semanas representativas y su simulación en el modelo Weather Research Forecasting (WRF), posteriormente la etapa cuatro consiste en la obtención de datos e interpolación de velocidad de viento. La etapa cinco consiste en la obtención de la curva de potencia estimada y finalmente la etapa seis contempla el análisis estadístico de resultados y validación del modelo de pronóstico de generación eléctrica. Se aplico la metodología en el suroeste de México, lo que permitió desarrollar y obtener un máximo error de 15.41% del pronóstico que en comparación con la literatura consultada es aceptable para un método físico. En el presente trabajo de investigación se planteó para satisfacer el numeral 9.10 correspondiente a las Bases de Mercado Eléctrico que promueve el desarrollo de modelos que permitan obtener el pronóstico de predicción de fuentes primarias con incertidumbre.

ABSTRACT Currently, the increase in energy demand has caused negative impacts to the environment due to the use of fossil fuels and in this way contributing to climate change. Wind energy represents an alternative to this problem; however, this resource has a limiting factor due to its intermittency. The objective of this work is to develop a prediction model of numerical weather prediction, for the calculation of electric power generation for wind farms in a short-term horizon (24 hours). The methodology used for this work is divided into 6 stages, stage one consists of site selection and entry and border conditions. Stage two contemplates the configuration of the domain and the selection of the parameterization schemes. Stage three consists of the selection of representative weeks and their simulation in the Weather Research Forecasting (WRF) model, later stage four consists of data collection and wind speed interpolation. Stage five consists of obtaining the estimated power curve and finally stage six contemplates the statistical analysis of results and validation of the electricity generation forecast model. The methodology was applied in the southwest of Mexico, which allowed to develop and obtain a maximum error of 15.41% of the prognosis that in comparison with the literature consulted is acceptable for a physical method. In the present research, it was proposed to satisfy the numeral 9.10 corresponding to the Electricity Market Bases that promotes the development of models that allow obtaining the prediction forecast of primary sources with uncertainty.