Científicos de Hong Kong revolucionan el estudio de la energía solar urbana con un conjunto de datos abiertos de alta resolución
16 enero, 2025
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Científicos de Hong Kong publican un innovador conjunto de datos abiertos sobre generación solar en entornos urbanos
Un equipo de investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong (HKUST, por sus siglas en inglés) ha desarrollado un conjunto de datos abiertos de alta resolución que documenta tres años de generación fotovoltaica (PV) en entornos urbanos. Este proyecto, el más grande de su tipo en Hong Kong, recopila información detallada sobre la producción de energía solar en techos y las condiciones meteorológicas correspondientes, ofreciendo un recurso valioso para la investigación y el desarrollo en energía renovable.
El proyecto se llevó a cabo en el campus de la HKUST, donde se instalaron 60 estaciones solares conectadas a la red eléctrica. Estas estaciones, con una capacidad total de 2.230,8 kW, generaron un promedio anual de 3 millones de kWh, utilizando un total de 6.085 módulos fotovoltaicos. Los datos de generación se registraron en intervalos de 5 minutos, mientras que las condiciones meteorológicas fueron monitoreadas cada minuto desde una estación climática ubicada en el lado este del campus.
Entre los parámetros climáticos registrados se incluyen irradiación solar, temperatura, humedad relativa, presión atmosférica, visibilidad, velocidad y dirección del viento, y precipitaciones. La región, caracterizada por un clima subtropical con temperaturas que oscilan entre los 10 °C en invierno y más de 30 °C en verano, presenta desafíos únicos para los sistemas fotovoltaicos. Según los investigadores, factores como las altas temperaturas y la elevada humedad, que supera el 75% en promedio, pueden reducir la eficiencia de los paneles solares y favorecer la acumulación de polvo, afectando su rendimiento.
El equipo científico destacó que el conjunto de datos tiene múltiples aplicaciones potenciales, como la comparación de la eficiencia de diferentes tipos de módulos solares, el desarrollo de modelos de predicción de generación energética, la creación de algoritmos automáticos para detectar fallos en los sistemas fotovoltaicos y el análisis de la degradación del rendimiento a lo largo del tiempo. Además, señalaron que el proyecto también permite estudiar el impacto de optimizadores a nivel de panel, ya que el 61,7% de las estaciones están equipadas con esta tecnología, mientras que el resto solo cuenta con mediciones a nivel de inversor.
Para garantizar la calidad de los datos, los investigadores clasificaron la información como de Grado A, con una tasa de datos faltantes inferior al 10%. Las ausencias en los registros se atribuyen a fallos de comunicación, errores en los equipos o problemas en el almacenamiento de datos. En cuanto a la precisión, los dispositivos de medición de generación energética tienen un margen de error aproximado del 2,5%, mientras que los sensores meteorológicos presentan una incertidumbre que varía entre el 1% y el 10%, dependiendo del parámetro medido.
El conjunto de datos se organiza en dos categorías principales: datos de series temporales y metadatos. Los primeros incluyen todas las mediciones de generación fotovoltaica y las variables meteorológicas, mientras que los metadatos proporcionan información sobre la ubicación, el equipo utilizado y los aspectos temporales del sistema fotovoltaico. Para facilitar el acceso y la comprensión de los datos, los investigadores desarrollaron un modelo basado en Brick, una herramienta que permite estructurar y consultar la información de manera eficiente.
El estudio que detalla este innovador conjunto de datos fue publicado en la revista *Scientific Data* bajo el título “A high-resolution three-year dataset supporting rooftop photovoltaics (PV) generation analytics”. Según los autores, aunque los datos están específicamente vinculados al clima y las condiciones de Hong Kong, su valor radica en la posibilidad de desarrollar modelos y herramientas que puedan ser adaptados a otros contextos urbanos.
Este proyecto, gestionado por la Oficina de Sostenibilidad y Cero Emisiones de la HKUST, representa un paso significativo hacia la comprensión y optimización de la energía solar en entornos urbanos, ofreciendo una base sólida para futuras investigaciones en el ámbito de las energías renovables.
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