Modelización del recurso solar, utilizando redes neuronales artificiales, y su aplicación a la generación de mapas topográficos de radiación

Resumen

El calentamiento global, nuestra dependencia energética exterior y el agotamiento a medio plazo de los recursos fósiles, son los motores que están impulsando en el siglo XXI un desarrollo nunca visto antes de las energías renovables, cuya práctica totalidad tiene su origen en nuestra estrella más cercana, el Sol. Por ello, en la fase de diseño de los distintos sistemas de producción energética solar resulta imprescindible un conocimiento preciso de la distribución espacial de esta fuente renovable de energía, así como su evolución temporal. En esta memoria se proponen diversas metodologías y modelos con la finalidad de ofrecer nuevas alternativas para el cálculo del potencial solar de una zona determinada, basadas en técnicas como la Teledetección y las Redes Neuronales Artificiales (RNA). En el Capítulo 4, se muestran diferentes modificaciones y mejoras propuestas para el cálculo de la radiación solar de banda ancha mediante el uso combinado de técnicas de teledetección y modelos digitales del terreno. En esta primera aproximación se presentan las ventajas de introducir información del horizonte real, estudiando su influencia sobre las componentes directa y difusa de la radiación. En el Capítulo 5 aborda el estudio de la radiación fotosintéticamente activa (PAR), fundamental en estudios de cultivos intensivos, procesos de evapotranspiración e incluso en estudios relacionados con la productividad de recursos marinos. Para su estudio se desarrolla un modelo paramétrico, integrable analíticamente, lo que ha permitido el cálculo de la radiación PAR bajo cielos despejados en cualquier intervalo temporal. Por último, el Capítulo 6 muestra los principales resultados obtenidos en el campo de las Redes Neuronales Artificiales (RNA). Este modelo ofrece una alternativa que no requiere la presencia de estaciones radiométricas en la zona de estudio, basando sus estimaciones en la información proporcionada por las imágenes de satélite y un modelo digital del terreno. Los diversos resultados obtenidos ponen de manifiesto la importancia de la topografía sobre la radiación incidente, y la excelente herramienta que suponen las redes neuronales artificiales y la teledetección en el desarrollo de metodologías de evaluación del recurso solar bajo condiciones de cielo despejado o nuboso. Como muestra de aplicación, se ofrecen a modo de apéndice los mapas de radiación resultantes de aplicar la metodología basada en RNA a un mapa topográfico de la provincia de Almería.