Cuantificación de la incertidumbre de la base de datos radiométricos del GTER. Aplicación al periodo 2000-2019

Abstract

Para la elaboración de proyectos y desarrollo de estudios de energía solar, es fundamental disponer de una base de datos de radiación solar de alta fiabilidad y precisión. Así mismo, surge la idea de este proyecto. El objetivo es cuantificar la incertidumbre asociada a la base de datos radiométricos del Grupo de Termodinámica y Energías Renovables (GTER) de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Sevilla en el periodo de años 2000-2019. Se simulan huecos artificiales de radiación en días originalmente correctos para aplicar cada una de las metodologías. En primer lugar, se ha realizado una revisión bibliográfica para conocer las metodologías existentes de relleno de valores de radiación solar faltantes y sus niveles de precisión, cuantificando el error asociado. A continuación, se ha descrito brevemente la estación radiométrica del GTER y el equipamiento que posee. Así como, un pequeño resumen de la base de datos, el formato de almacenamiento en los archivos diarios y la representación gráfica a lo largo del día de las variables de radiación. En función del grado de nubosidad y del tipo de día, se ha realizado una clasificación de los días para aplicar en cada caso una metodología diferente y rellenar los huecos de radiación solar. Seguidamente, se determina el tamaño de la muestra representativa para que sea válida la metodología impuesta y la técnica más adecuada para la selección aleatoria de días. Aplicando cada una de las metodologías, se realiza un análisis de los resultados obtenidos a partir de los datos de radiación acumulada diaria global horizontal y directa normal, cuantificando del error asociado a la generación de esos nuevos valores. De esta manera, se evaluará la incertidumbre asociada a la base de datos del GTER consiguiendo el objetivo del trabajo. Finalmente, se realiza una breve conclusión extraída del análisis y se proponen líneas de trabajo futuras para mejorar la calidad y la fiabilidad de la base de datos de la estación radiométrica del GTER.

For the elaboration of projects and development of solar energy studies, it is essential to have a database of solar radiation of high reliability and precision. Likewise, the idea for this project arises. The objective is to quantify the uncertainty associated with the radiometric database of the Group of Thermodynamics and Renewable Energies (GTER) of the Higher Technical School of Engineering of Seville during the years 2000 and 2019. Artificial radiation gaps are simulated on originally correct days to apply each of the methodologies. Firstly, a bibliographic review has been carried out to know the existing methodologies for filling in missing solar radiation values and their levels of precision, quantifying the associated error. Then, the GTER radiometric station and the equipment it possesses have been briefly described. As well as, a small summary of the database has been made along with the storage format in the daily files and the graphic representation throughout the day of the radiation variables. Depending on the degree of cloudiness and the type of day, a classification of the days has been made to apply in each case a different methodology and fill in the solar radiation gaps. Continually, the size of the representative sample is determined so that the imposed methodology and the most appropriate technique for the random selection of days are valid. Applying each of the methodologies, an analysis of the results obtained from the data of accumulated global horizontal and normal direct daily radiation is carried out, quantifying the error associated with the generation of these new values. In this way, the uncertainty associated with the GTER database will be evaluated, achieving the objective of the project. Lastly, a brief conclusion drawn from the analysis is made and future work lines are proposed to improve the quality and reliability of the GTER radiometric station database.