Tradicionalmente, los investigadores en energía solar sólo han utilizado las mediciones de energía de sistemas solares fotovoltaicos (PV) residenciales individuales para estimar la energía generada dentro de una ciudad. Pero una instalación no es una buena representación de todos los tejados de la ciudad, donde la hora del día, la dirección de los paneles y la sombra de los árboles y las nubes afectan la producción de energía.
Los datos de los sistemas fotovoltaicos distribuidos por toda una ciudad se necesitan desesperadamente para comprender plenamente cómo esta fuente de energía renovable puede integrarse en la red eléctrica sin interrumpir el flujo fiable de electricidad del que depende el mundo en desarrollo.
Ingenieros de la Universidad Nacional de Australia y del Fraunhofer-Instituto de Sistemas de Energía Solar ISE, Alemania, han proporcionado un conjunto de datos de calidad controlada y ajustada de libre acceso de 1.287 instalaciones residenciales en toda Australia. El conjunto de datos se presenta en el Journal of Renewable and Sustainable Energy, de AIP Publishing.
Describiendo el conjunto de datos como «un regalo» para los investigadores solares, el autor Jamie Bright dijo: «Nadie ha entregado una pieza de datos de libre acceso que tenga seis meses de mediciones de tres ciudades diferentes. Es una cantidad significativa».
Bright explicó que anteriormente, los investigadores habían sido llevados a extremos para recopilar mediciones de energía, inventando modelos de nubes que se movían a través de una ciudad para «falsificar» la producción de energía fotovoltaica para diferentes ubicaciones.
«Por primera vez, se puede acceder fácilmente a los datos y realizar el tipo de análisis espacial necesario para gestionar la integración solar en la red de una manera controlada», dijo Bright.
En Australia, donde aproximadamente el 23% de todas las viviendas tienen sistemas fotovoltaicos, esto es especialmente importante para la gestión segura y fiable de la red. Por ejemplo, para mantener la tensión recomendada para los aparatos y garantizar el suministro de electricidad, los operadores de la red deben reaccionar y planificar las fluctuaciones de la energía solar.
Al suscribirse a un sitio web público — pvoutput.org — Bright y sus colegas pudieron acceder a los datos de potencia fotovoltaica bruta suministrados por el registro automático de los convertidores eléctricos del sistema fotovoltaico. Un programador extrajo datos de la página web y los introdujo en una base de datos para los ingenieros, que a continuación recopilaron detalles característicos sobre cada sistema fotovoltaico, como su tamaño y eficiencia. Utilizando estos metadatos junto con las imágenes satelitales, realizaron rigurosos controles de calidad y entrenaron algoritmos de ajuste en el conjunto de datos para aclarar cualquier «dato erróneo».
«Nuestra rutina de ajuste es un método global para encontrar todas las posibles pérdidas similares a las del sistema, como el sombreado, y eliminarlas de los datos. No sólo los borra, sino que los reduce para que sean representativos», dijo Bright.
El escenario representativo puede entonces extrapolarse a áreas mayores y utilizarse junto con los satélites para mejorar la previsión solar.
«Ahora hemos demostrado con este conjunto de datos que los sistemas fotovoltaicos de generación de informes en tiempo real pueden mejorar significativamente las previsiones: las empresas de previsión solar están desplegando nuestro enfoque hacia un sistema de previsión industrial realmente operativo», dijo Bright.
Al proporcionar los códigos e instrucciones para su conjunto de datos en cada etapa del procesamiento, Bright espera que estén dando ventaja a otros investigadores.