La pieza clave para la predicción fotovoltaica está fuera de la atmósfera y envía señales cada 15 minutos

Todos estamos acostumbrados a revisar las predicciones meteorológicas en nuestras aplicaciones de móviles o en las web de internet. Estas se basan en modelos atmosféricos numéricos (como el HRES del ECMWF) que simulan las variables meteorológicas usando ecuaciones físicas. El problema es que estas técnicas dinámicas suelen ofrecer las predicciones cada hora y se actualizan pocas veces al día (unas cuatro) debido al gran coste computacional.

¿El resultado? Son inadecuadas para el mercado energético, que exige una nueva predicción de la producción fotovoltaica cada 15 minutos. Para lograr esta frecuencia ultrarrápida, se necesita incorporar datos de observación en tiempo real y con gran frecuencia. Y es aquí donde los satélites geoestacionarios se convierten en una pieza fundamental.

Satélites: la tecnología que capta la atmósfera cada 15 minutos

Los satélites de observación terrestre funcionan como enormes ojos en el espacio, capturando imágenes y datos clave de la atmósfera y la superficie. Para ello, utilizan canales o bandas espectrales que captan la radiación en distintas longitudes de onda:

• Canales Visibles: Muestran la luz reflejada (imprescindibles para ver las nubes y el albedo).
• Canales Infrarrojos: Miden la temperatura (útiles para detectar nubes de noche y la temperatura del suelo).

Se clasifican según su órbita, y para esta tarea de ultra-frecuencia, uno de ellos es el héroe:

El rol clave del satélite geoestacionario

Estos orbitan a unos 36.000 km sobre el ecuador, moviéndose a la misma velocidad que la Tierra. Esto les permite permanecer fijos sobre la misma zona del planeta, dando una visión continua y de alta frecuencia. Son perfectos para el nowcasting (predicción a muy corto plazo) y el seguimiento de fenómenos que se desarrollan con rapidez.

Los más importantes, cuya combinación permite cubrir el globo son: Meteosat (Europa), GOES (EE. UU.), Himawari (Japón) y Fengyun (China).

Por el contrario, los satélites de órbita polar pasan sobre cada punto solo dos veces al día, siendo más útiles para la monitorización global que para la predicción en tiempo real.

¿Qué necesitan "ver" para predecir la energía?

La predicción de energía fotovoltaica depende directamente de cuánta radiación solar llega a los paneles. Los satélites se centran en los factores atmosféricos que modulan esta llegada en plazos cortos:

• Nubosidad: El factor crítico. Las nubes pueden reducir la radiación de forma drástica y repentina, causando fuertes fluctuaciones en la producción. Es crucial predecir la formación, movimiento y el tipo de nube (no es lo mismo un cirro que un cumulonimbus).
• Aerosoles y polvo: Partículas en suspensión como el polvo sahariano, la contaminación o el polen, dispersan y absorben la radiación. Aunque su impacto es más uniforme que el de las nubes, una alta concentración de aerosoles puede disminuir considerablemente la producción.

La herramienta mágica: el Nowcasting

Para capturar los cambios rápidos y localizados en la nubosidad, entra en juego el nowcasting. Esta es una predicción meteorológica a muy corto plazo (0 a 6 horas) que se basa en la extrapolación de datos y observaciones en tiempo real (satélites, radares y sensores de superficie).

El nowcasting es ideal para fenómenos de evolución veloz, como tormentas o el movimiento de nubes, diferenciándose de los pronósticos tradicionales (que superan las 6 horas) que se basan en la ejecución de complejos modelos numéricos.

Ventajas únicas: el panorama completo

Paula Pérez, directora de R&D en Sirocco Energy, destaca las ventajas inigualables que ofrecen los satélites frente a otras fuentes, como los datos de un sistema SCADA (control y adquisición de datos) de un parque fotovoltaico:

• Cobertura amplia: Un satélite monitoriza vastas áreas geográficas, no solo un punto. Esto permite predecir la llegada de nubes o frentes que se aproximan a la zona, algo imposible de saber con un SCADA local.
• Visión global y contextual: Ofrecen el "panorama completo" del estado atmosférico. Pueden rastrear la evolución de sistemas nubosos o tormentas de polvo a lo largo de cientos de kilómetros, crucial para gestionar múltiples parques solares distribuidos.
• Frecuencia ideal: Los satélites geoestacionarios ofrecen datos con una frecuencia muy alta (cada 10-15 minutos), la cadencia exacta que exige el nowcasting y el mercado energético.
• Información complementaria: Mientras el SCADA mide la producción de energía real del parque, los satélites miden la radiación solar incidente y las condiciones atmosféricas que la causan. ¡Un dato vital para la predicción!

En resumen, en la carrera por la energía solar de alta frecuencia, los satélites no son solo una pieza clave, sino la infraestructura esencial para hacer que la predicción fotovoltaica funcione en el mercado de la electricidad.