A primera vista, los investigadores atmosféricos de hoy y los buscadores de minería del pasado parecen muy diferentes. Si miras más de cerca, encontrarás algunas similitudes notables. En particular, la voluntad de examinar cantidades de información para descubrir pepitas de recursos que valen oro.

Sin embargo, a diferencia del pasado, los buscadores de recursos eólicos de hoy comparten sus hallazgos con el mundo. Utilizando herramientas de modelado de última generación y tecnologías sofisticadas de evaluación de recursos, el equipo de Caracterización de Recursos Eólicos del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) proporciona nuevos conjuntos de datos eólicos marinos.

«Los datos de energía eólica marina existentes están desactualizados en gran medida y hay una falta de observaciones precisas del mundo real», dijo el investigador de NREL Mike Optis, quien lidera los esfuerzos para actualizar los datos de energía eólica marina disponibles públicamente. «Nuestro objetivo es proporcionar al público conjuntos de datos más precisos que puedan mejorar la selección, el diseño y las decisiones operativas de las turbinas eólicas marinas».

Evolución de los datos eólicos marinos

En julio de 2020, NREL publicó un artículo sobre técnicas y herramientas novedosas para generar datos de velocidad del viento en alta mar. Ahora, estas herramientas, como la previsión meteorológica numérica y los lidares montados en boyas, han dado sus frutos.

El equipo ha proporcionado datos para la plataforma continental exterior de California, el Atlántico central, Hawai y el noroeste del Pacífico. Otros están en preparación.

Los lidares flotantes, también conocidos como flidars, como esta boya del DOE para caracterizar los recursos eólicos administrados por el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico, recopilan mediciones de la velocidad y dirección del viento hasta 250 metros de la superficie del océano. Estas mediciones, en combinación con mediciones basadas en satélites de velocidades del viento en alta mar cerca de la superficie en los EE. UU., Ayudan a actualizar y mejorar el kit de herramientas WIND (Conjunto de datos nacionales de integración eólica) del Departamento de Energía de EE. UU. Disponible en Wind Prospector. Foto de AXYS Technologies

«Los avances en los modelos numéricos de pronóstico del tiempo nos están dando estimaciones más precisas de los recursos eólicos», dijo Optis. «La combinación de observaciones cada vez mayores del campo y nuestra técnica mejorada de modelado de conjuntos mejora nuestra confianza en la precisión de los datos que recopilamos y divulgamos».

Al igual que la sabiduría de la multitud que dice que los pensamientos comunes de varias personas crean una imagen que está más cerca de la verdad de lo que una sola persona podría crear, el modelado de conjuntos reúne muchas simulaciones individuales para hacer una distribución más posible Obtener registros de recursos eólicos . Luego, los investigadores ejecutan estas simulaciones individuales a través de un algoritmo de aprendizaje automático para generar un conjunto de respuestas. Esto da como resultado un juicio colectivo que está más cerca de la realidad de lo que podría producir un solo modelo, al tiempo que se preservan los buenos juicios y se eliminan las peculiaridades de cada conjunto de datos.

Los nuevos conjuntos de datos eólicos marinos abarcan 20 años y se combinan con un conjunto de datos que cubre los Estados Unidos continentales. Juntos reemplazarán el kit de herramientas WIND original, que se basa en períodos de 7 años. Los conjuntos de datos con intervalos de tiempo tan largos no serían posibles sin computadoras de alto rendimiento como Eagle de NREL, que pueden procesar rápidamente las simulaciones extremadamente complejas necesarias para crear conjuntos de datos durante períodos de tiempo más largos. Como resultado, el intervalo de tiempo prolongado para los años atípicos, cuando las velocidades del viento son drásticamente más altas o más bajas, ofrece una menor probabilidad de cambiar los promedios de datos, lo que da como resultado conjuntos de datos más precisos.

¿Cómo y dónde se puede acceder a los nuevos conjuntos de datos?

Existen varios métodos para acceder a los nuevos conjuntos de datos de energía eólica marina. Algunos buscadores de viento pueden preferir un enfoque totalmente personalizable para extraer datos de recursos marinos; aquí es donde entra en juego la herramienta Resource eXtraction (REX).

Se puede acceder a REX a través de GitHub y proporciona una biblioteca de códigos basada en Python para una extracción, manipulación y cálculo eficientes y escalables con varios conjuntos de datos para recursos renovables, incluido el kit de herramientas WIND y la base de datos nacional de recursos solares. Ayuda a los analistas y desarrolladores a extraer nuevos datos eólicos marinos y permite realizar cambios en el código para promediar el tiempo, áreas espaciales y otros métodos de procesamiento de datos.

Otros usuarios pueden optar por extraer los nuevos conjuntos de datos de Wind Prospector de NREL, una aplicación web geoespacial que visualiza conjuntos de datos de recursos eólicos al mismo tiempo que sirve como un repositorio de datos al hacer que muchas de las capas de datos estén disponibles para su descarga. Wind Prospector proporciona a los usuarios un método simple de apuntar y hacer clic para descargar datos que puede ayudar a los desarrolladores, consultores e investigadores eólicos con decisiones de ubicación, pronósticos y análisis.

NREL ha agregado datos para la región del Atlántico Medio, descrita por Optis como la más importante para el desarrollo de la energía eólica debido a la población a lo largo de la costa y el potencial de desarrollo de recursos. Actualmente, hay datos disponibles para Hawái y la costa oeste costa afuera (California, Oregón, Washington). Los datos para la región de los Grandes Lagos estarán disponibles pronto, y se espera que los datos para las regiones del Golfo de México y del Atlántico Sur se publiquen el próximo año.

También hay una opción de API para descargar los nuevos conjuntos de datos en alta mar proporcionados por NREL Developer Network.

Más récords en el horizonte

Mientras una pequeña pero ágil flota de investigadores de NREL trabaja para hacer disponibles nuevos conjuntos de datos de recursos eólicos marinos, esperan agregarlos pronto a una actualización del Kit de herramientas WIND original, que incluye datos eólicos para los Estados Unidos continentales, Hawai. y Alaska. Para esta actualización, se están fusionando conjuntos de datos continentales y marinos, lo que sienta las bases para el conjunto de datos de conjuntos a largo plazo del kit de herramientas WIND (WTK-LED).

«La combinación de esfuerzos para caracterizar los recursos eólicos marinos y terrestres puede formar la base para una integración de red más amplia y la expansión de la capacidad de energía eólica», dijo Optis. «El conjunto de datos combinado podría fortalecer significativamente el sistema eléctrico de EE. UU. Conectando los recursos eólicos continentales con sus hermanos dentro y fuera de la costa e informando a las comunidades locales sobre las decisiones sobre dónde obtener energía».

La financiación para la actualización de los conjuntos de datos de energía eólica marina es proporcionada por la Oficina de Gestión de la Energía Oceánica y el Consorcio Nacional de Investigación y Desarrollo de la Energía Eólica Marina. WIND Toolkit y Wind Prospector cuentan con fondos de la Oficina de Eficiencia Energética y Energías Renovables para Tecnologías de Energía Eólica del DOE.

Artículo cortesía del NREL, Departamento de Energía de EE. UU.



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