La publicación de datos eólicos marinos impulsa la prospección eólica

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A primera vista, los científicos atmosféricos de hoy y los prospectores mineros del pasado parecen bastante diferentes. Mire más de cerca y encontrará algunas similitudes sorprendentes. En particular, la voluntad de examinar volúmenes de información para desenterrar pepitas de recursos que valen su peso en 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) pone a disposición nuevos conjuntos de datos eólicos marinos.

“Los datos de energía eólica marina existentes están en gran parte desactualizados y carecen 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 del emplazamiento de la planta eólica marina”.

Evolución de los datos eólicos marinos

En julio de 2020, NREL publicó un artículo sobre técnicas y herramientas novedosas para producir datos de la velocidad del viento en alta mar. Ahora esas herramientas, como la predicción numérica del tiempo y los lidars montados en boyas, han dado sus frutos.

El equipo ha puesto a disposición datos para el plataforma continental exterior de California, el Atlántico medio, Hawai y el noroeste del Pacífico, y hay más en camino.

Los lidares flotantes, también conocidos como “flidars”, como esta boya de caracterización de recursos eólicos del DOE administrada 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, combinadas con mediciones basadas en satélites de velocidades del viento en alta mar de EE. UU. Cerca de la superficie, ayudan a actualizar y mejorar el Kit de herramientas del conjunto de datos nacionales de integración eólica (WIND), disponible en Wind Prospector. Foto de AXYS Technologies

“Los avances en los modelos numéricos de predicción del tiempo nos proporcionan estimaciones más precisas de los recursos eólicos”, dijo Optis. “La combinación de observaciones cada vez mayores desde el campo y nuestra técnica de modelado de conjuntos mejorada mejora nuestra confianza en la precisión de los datos que recopilamos y divulgamos”.

Al igual que la sabiduría colectiva, que sostiene que los pensamientos compartidos de varias personas producirán una imagen más cercana a la verdad que la que podría producir una sola persona, el modelado de conjuntos compila muchas simulaciones individuales para producir una variedad de posibles conjuntos de datos de recursos eólicos. Luego, los investigadores ejecutan estas simulaciones individuales a través de un algoritmo de aprendizaje automático para producir un agregado de respuestas. Esto da como resultado un juicio colectivo más cercano a la realidad que el que podría generar un solo modelo, preservando los buenos juicios al tiempo que elimina las idiosincrasias de cada conjunto de datos.

Los nuevos conjuntos de datos de energía eólica marina abarcan 20 años y se combinarán con un conjunto de datos que cubra los Estados Unidos continentales. Juntos reemplazarán el kit de herramientas WIND original que se basó en marcos de tiempo de 7 años. Los conjuntos de datos con intervalos de tiempo prolongados como este 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 que cubren períodos de tiempo prolongados. Como resultado, el intervalo de tiempo extendido introduce menos posibilidades de años atípicos, donde las velocidades del viento son drásticamente más altas o más bajas, para inclinar los promedios de datos, lo que resulta en conjuntos de datos más precisos.

Cómo y dónde 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; ahí es donde entra en juego la herramienta Resource eXtraction (REX).

Accesible a través de GitHub, REX proporciona una biblioteca de código basada en Python para la extracción, manipulación y cálculo eficiente y escalable con varios conjuntos de datos de 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, al tiempo que permite modificaciones de código para promediar el tiempo, rangos espaciales y otros métodos de procesamiento de datos.

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

NREL ha agregado datos para la región del Atlántico Medio, descrita por Optis como la más importante en términos de desarrollo de 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 llegarán pronto, y es probable que los datos para las regiones del Golfo de México y del Atlántico Sur se publiquen el próximo año.

También hay un Opción API para descargar los nuevos datos costa afuera sets, cortesía de Developer Network de NREL.

Más conjuntos de datos en el horizonte

Si bien una pequeña pero diligente y ágil flota de investigadores de NREL trabaja para poner a disposición nuevos conjuntos de datos de recursos eólicos marinos, pronto esperan agregarlos a una actualización del Kit de herramientas WIND original, que incluirá datos eólicos para los Estados Unidos continentales, Hawai, y Alaska. Para esta actualización, los conjuntos de datos continentales y mar adentro se unirán, sentando las bases del conjunto de datos de conjuntos a largo plazo del kit de herramientas WIND (WTK-LED).

“La combinación de los esfuerzos de caracterización de los recursos eólicos marinos y terrestres puede formar la base para una integración más amplia de la red y la expansión de la capacidad de energía eólica”, dijo Optis. “El conjunto de datos combinados podría impulsar significativamente el sistema de energía de los EE. UU. Al vincular los recursos eólicos continentales con sus hermanos costeros y marinos, informando las decisiones de la comunidad local sobre dónde obtener energía”.

La financiación para actualizar los conjuntos de datos de la 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 el apoyo de fondos de la Oficina de Eficiencia Energética y Energía Renovable del Departamento de Energía de la Oficina de Tecnologías de Energía Eólica.

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

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