Date post: | 24-Nov-2015 |
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Evaluacin del Recurso Elico
GeofsicaInforme creado por:
..
INFORME DE VIENTO
10 de abril de 2014
Geofsica
Indice
1. Introduccion 2
2. Sitio 22.1. Caractersticas del sitio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
3. Velocidad de viento a 5 metros 43.1. Estadstica Basica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43.2. Ciclos Medios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53.3. Ciclo Mensual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63.4. Ciclo diario del ano completo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73.5. Ciclo diario segun estacion del ano . . . . . . . . . . . . . . . . 83.6. Serie de tiempo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93.7. Distribucion de frecuencia para el ano completo . . . . . . . . . 103.8. Distribucion de frecuencia segun la estacion del ano . . . . . . . 113.9. Rosa del viento para el ano completo . . . . . . . . . . . . . . . 123.10. Rosa del viento segun la estacion de ano . . . . . . . . . . . . . 13
4. Perfil vertical 144.1. Perfil vertical medio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144.2. Ciclo diario del perfil vertical considerando el ano completo . . . 154.3. Ciclo diario del perfil vertical segun la estacion del ano . . . . . 16
5. ANEXO 175.1. Caractersticas de la simulacion WRF . . . . . . . . . . . . . . . 17
1
Geofsica
1. Introduccion
El presente informe muestra informacion sobre el recurso eolico basada enel uso de modelacion numerica. La modelacion desarrollada proporciona datossimulados con un modelo atmosferico de mesoescala, de manera independientede estaciones meteorologicas locales. Ello significa que sus resultados, en par-ticular los relacionados con la magnitud de las variables modeladas, no debenser considerados plenamente confiables sin ser corroborados previamente conmediciones en situ.
El modelo empleado es el WRF (Weather Research and Forecasting) version3.2, que ha sido desarrollado por NCAR (National Center for Atmospheric Re-search) en Estados Unidos y es ampliamente utilizado en el area de evaluaciondel recurso eolico a nivel mundial. El modelo fue aplicado con una resolucionespacial de 1 kilometro y tiene 12 niveles verticales entre 0 y 200 metros dealtura. Se disponen datos para el ano 2010 por completo.
2. Sitio
2.1. Caractersticas del sitio
Latitud 33.47 S
Longitud 70.71 O
Elevacion del terreno (modelo WRF) 504 metros
Densidad del aire 1.16 (kg/m3)
Cuadro 1: Caractersticas principales del sitio selecionado. La densidad del airerefiere a la densidad media simulada por el modelo WRF. La elevacion en larepresententacion del terreno utilizado por el modelo tiene una resolucion espa-cial de 1 kilometro y por lo tanto esta suavizada comparado con la topografareal.
2
Geofsica
Figura 1: Ubicacion del sitio seleccionado. La posicion del sitio se indica pormedio de un triangulo de color rojo. La imagen sombreada del terreno se basaen el modelo de terreno digital SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) de90 metros de resolucion.
3
Geofsica
3. Velocidad de viento a 5 metros
3.1. Estadstica Basica
Mes Medio Diario Mnimo Diario Maximo Diario Variabilidad
m/s m/s m/s m/s
Enero 1.3 0.2 0.2 0.0 2.9 0.5 0.2 0.1Febrero 1.2 0.2 0.2 0.0 2.8 0.5 0.2 0.1Marzo 1.1 0.2 0.2 0.0 2.5 0.4 0.2 0.1Abril 0.9 0.2 0.2 0.0 2.1 0.4 0.2 0.1Mayo 0.8 0.1 0.2 0.0 1.7 0.3 0.2 0.1Junio 1.1 0.2 0.2 0.0 2.4 0.4 0.7 0.2Julio 1.0 0.2 0.2 0.0 2.4 0.4 0.4 0.1Agosto 0.8 0.1 0.2 0.0 1.8 0.3 0.2 0.1Septiembre 0.8 0.1 0.2 0.0 1.9 0.4 0.2 0.1Octubre 1.2 0.2 0.2 0.0 2.9 0.5 0.2 0.1Noviembre 1.3 0.2 0.2 0.0 2.9 0.5 0.1 0.1Diciembre 1.4 0.2 0.3 0.0 3.0 0.5 0.2 0.1TODOS 1.1 0.1 0.2 0.0 2.4 0.1 0.3 0.1
Cuadro 2: Estadstica basica para Velocidad de viento. El promedio diario es elpromedio de todos los valores horarios simulados durante el perodo indicado.El mnimo diario corresponde al promedio del valor mnimo en cada da simu-lado. De manera similar, el maximo diario es el promedio del valor maximo encada da simulado. La variabilidad es la desviacion estandar del valor mediodiario.
4
Geofsica
3.2. Ciclos Medios
Ene Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dic0.7
0.8
0.9
1
1.1
1.2
1.3
1.4
Velo
cida
d de
vie
nto
(m/s)
Ciclo Anual (2010)
00:00 03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:000.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
2.2
2.4
Velo
cida
d de
vie
nto
(m/s)
Ciclo Diario (2010)
Figura 2: Se muestran los ciclos medios de velocidad de viento a 5 metros segunel mes del ano (panel superior) y la hora del da (panel inferior), usando todoslos datos disponibles en el perodo de simulacion.
5
Geofsica
3.3. Ciclo Mensual
Ene Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dic
00:00
01:00
02:00
03:00
04:00
05:00
06:00
07:00
08:00
09:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
0.70.7
0.60.6
0.50.5
0.50.5
0.50.5
0.50.5
0.50.5
0.40.4
0.40.4
0.60.6
0.80.8
1.31.3
1.81.8
2.42.4
2.72.7
2.92.9
2.82.8
2.62.6
2.32.3
1.71.7
1.41.4
1.11.1
0.90.9
0.80.8
0.70.7
0.60.6
0.70.7
0.60.6
0.60.6
0.60.6
0.60.6
0.60.6
0.40.4
0.50.5
0.70.7
1.11.1
1.81.8
2.32.3
2.62.6
2.62.6
2.52.5
2.42.4
2.02.0
1.41.4
1.41.4
1.11.1
0.80.8
0.80.8
0.60.6
0.50.5
0.60.6
0.60.6
0.60.6
0.70.7
0.70.7
0.70.7
0.50.5
0.50.5
0.60.6
0.80.8
1.21.2
1.81.8
2.12.1
2.42.4
2.42.4
2.12.1
1.71.7
1.11.1
1.01.0
0.90.9
0.70.7
0.60.6
0.50.5
0.50.5
0.60.6
0.60.6
0.60.6
0.60.6
0.60.6
0.60.6
0.50.5
0.30.3
0.50.5
0.60.6
0.90.9
1.31.3
1.61.6
2.02.0
2.02.0
1.71.7
1.21.2
1.01.0
1.01.0
0.80.8
0.70.7
0.60.6
0.70.7
0.70.7
0.70.7
0.70.7
0.70.7
0.80.8
0.80.8
0.70.7
0.70.7
0.60.6
0.50.5
0.60.6
0.70.7
0.90.9
1.11.1
1.21.2
1.21.2
1.11.1
0.90.9
0.70.7
0.80.8
0.60.6
0.60.6
0.70.7
0.90.9
1.01.0
1.11.1
1.01.0
1.21.2
1.11.1
1.11.1
1.01.0
0.90.9
1.01.0
0.80.8
0.80.8
1.01.0
1.21.2
1.21.2
1.41.4
1.51.5
1.41.4
1.21.2
1.11.1
1.21.2
1.01.0
1.01.0
1.01.0
0.70.7
0.70.7
0.80.8
0.80.8
0.90.9
0.80.8
0.80.8
0.90.9
0.80.8
0.60.6
0.50.5
0.70.7
1.01.0
1.31.3
1.61.6
1.81.8
1.81.8
1.41.4
1.11.1
1.11.1
1.11.1
0.70.7
0.70.7
0.80.8
0.70.7
0.80.8
0.80.8
0.80.8
0.70.7
0.70.7
0.70.7
0.80.8
0.70.7
0.60.6
0.50.5
0.50.5
0.50.5
0.70.7
0.80.8
1.11.1
1.31.3
1.11.1
1.01.0
1.01.0
1.01.0
0.80.8
0.70.7
0.70.7
0.60.6
0.60.6
0.70.7
0.70.7
0.70.7
0.70.7
0.70.7
0.80.8
0.60.6
0.50.5
0.50.5
0.40.4
0.40.4
0.80.8
1.21.2
1.41.4
1.61.6
1.41.4
1.31.3
1.01.0
0.90.9
0.70.7
0.60.6
0.70.7
0.80.8
0.70.7
0.70.7
0.70.7
0.70.7
0.80.8
0.70.7
0.70.7
0.60.6
0.70.7
0.70.7
1.01.0
1.41.4
2.02.0
2.42.4
2.62.6
2.62.6
2.52.5
2.12.1
1.41.4
1.21.2
1.01.0
0.80.8
0.70.7
0.70.7
0.50.5
0.50.5
0.50.5
0.60.6
0.60.6
0.70.7
0.60.6
0.40.4
0.60.6
0.90.9
1.21.2
1.81.8
2.22.2
2.62.6
2.62.6
2.62.6
2.42.4
2.22.2
1.61.6
1.41.4
1.11.1
0.90.9
0.80.8
0.90.9
0.60.6
0.60.6
0.50.5
0.60.6
0.60.6
0.60.6
0.50.5
0.40.4
0.70.7
1.01.0
1.41.4
2.02.0
2.62.6
2.82.8
2.92.9
2.72.7
2.62.6
2.32.3
1.91.9
1.41.4
1.31.3
1.11.1
1.01.0
Mes
Hor
a
Velo
cida
d de
vie
nto
(m/s)
0
5
10
15
Figura 3: Velocidad de viento a 5 metros segun la hora del da (eje vertical) ymes del ano. El color y el numero indican el promedio para el mes y la horacorrespondiente.
6
Geofsica
3.4. Ciclo diario del ano completo
Periodo Entero
Velo
cida
d de
vie
nto
(m/s)
00:00 03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:000
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
Figura 4: Ciclo diario de velocidad de viento a 5 metros. Los puntos negrosindican el promedio de viento en cada hora del da. Las lneas rojas indican elvalor mediano de las distribuciones horarias. Las barras azules representan elrango interquartil. Las barras negras indican el rango de los valores horariosexcluyendo valores extremos.
7
Geofsica
3.5. Ciclo diario segun estacion del ano
Otono (MarzoAbrilMayo)
Velo
cida
d de
vie
nto
(m/s)
00:00 03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:000
1
2
3
4
5
Invierno (JunioJulioAgosto)
Velo
cida
d de
vie
nto
(m/s)
00:00 03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:000
1
2
3
4
5
Primavera (SeptiembreOctubreNoviembre)
Velo
cida
d de
vie
nto
(m/s)
00:00 03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:000
1
2
3
4
5
Verano (DiciembreEneroFebrero)
Velo
cida
d de
vie
nto
(m/s)
00:00 03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:000
1
2
3
4
5
Figura 5: Ciclo diario de velocidad de viento a 5 metros. Los puntos negrosindican el promedio de viento en cada hora del da. Las lneas rojas indican elvalor mediano de las distribuciones horarias. Las barras azules representan elrango interquartil. Las barras negras indican el rango de los valores horariosexcluyendo valores extremos.
8
Geofsica
3.6. Serie de tiempo
Abril 2010
Velo
cida
d de
vie
nto
(m/s)
Dia del mes0 5 10 15 20 25 30
0
1
2
3
4
5
Julio 2010
Velo
cida
d de
vie
nto
(m/s)
Dia del mes0 5 10 15 20 25 30
0
1
2
3
4
5
Octubre 2010
Velo
cida
d de
vie
nto
(m/s)
Dia del mes0 5 10 15 20 25 30
0
1
2
3
4
5
Enero 2010
Velo
cida
d de
vie
nto
(m/s)
Dia del mes0 5 10 15 20 25 30
0
1
2
3
4
5
Figura 6: Serie de tiempo de la velocidad de viento a 5 metros. La lnea azulindica la serie de valores horarios simulada por el modelo. Las lneas rojas sonlos promedios diarios.
9
Geofsica
3.7. Distribucion de frecuencia para el ano completo
Velocidad de viento (m/s)
Frec
uenc
ia (%
)
Periodo Entero
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Figura 7: Distribucion de frecuencia de la velocidad de viento a 5 metros. Lasbarras azules representan el porcentaje de valores dentro de cada intervalo. Lalnea roja es la distribucion de frecuencia acumulada.
10
Geofsica
3.8. Distribucion de frecuencia segun la estacion del ano
Velocidad de viento (m/s)
Frec
uenc
ia (%
)
Otono (MarzoAbrilMayo)
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50
5
10
15
20
Velocidad de viento (m/s)
Frec
uenc
ia (%
)
Invierno (JunioJulioAgosto)
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50
5
10
15
20
Velocidad de viento (m/s)
Frec
uenc
ia (%
)
Primavera (SeptiembreOctubreNoviembre)
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50
5
10
15
20
Velocidad de viento (m/s)
Frec
uenc
ia (%
)
Verano (DiciembreEneroFebrero)
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 50
5
10
15
20
Figura 8: Distribucion de frecuencia de la velocidad de viento a 5 metros. Lasbarras azules representan el porcentaje de valores dentro de cada intervalo. Lalnea roja es la distribucion de frecuencia acumulada.
11
Geofsica
3.9. Rosa del viento para el ano completo 15%
5 m
/s 15
%
5 m
/s
15% 5 m/s
15% 5 m/s
12%
4 m/s
12
%
4 m
/s
12% 4 m/s
12% 4 m/s
9%
3 m/s
9%
3
m/s
9% 3 m/s
9% 3 m/s
6%
2 m/s
6%
2
m/s
6% 2 m/s
6% 2 m/s
3%
1 m/s
3%
1
m/s
3% 1 m/s
3% 1 m/s
N (0o)
S (180o)
O (270o) E (90o)
Figura 9: Rosa de la velocidad de viento a 5 metros. Las barras azules indicanel porcentaje de los valores horarios segun la direccion del viento. Las barrasrojas indican el rango inter-quartil de velocidad de viento para cada intervalode direccion. La direccion de viento es un angulo que indica el sector desdedonde proviene el viento. En particular: para 0 el viento viene del Norte; para90 se tiene viento del Este; en el caso de 180 el viento es del Sur; y para 270se tiene viento del Oeste
12
Geofsica
3.10. Rosa del viento segun la estacion de ano
25%
5 m/s
25
%
5 m
/s
25% 5 m/s
25% 5 m/s
20%
4 m/s
20
%
4 m
/s
20% 4 m/s
20% 4 m/s 15%
3 m
/s
15
%
3 m
/s
15% 3 m/s
15% 3 m/s
10%
2 m/s
10
%
2 m
/s
10% 2 m/s
10% 2 m/s
5%
1 m/s
5%
1
m/s
5% 1 m/s
5% 1 m/s
N (0o)
S (180o)
O (270o) E (90o)
Otono (MarzoAbrilMayo)
25%
5 m/s
25
%
5 m
/s
25% 5 m/s
25% 5 m/s
20%
4 m/s
20
%
4 m
/s
20% 4 m/s
20% 4 m/s
15%
3 m/s
15
%
3 m
/s
15% 3 m/s
15% 3 m/s
10%
2 m/s
10
%
2 m
/s
10% 2 m/s
10% 2 m/s
5%
1 m/s
5%
1
m/s
5% 1 m/s
5% 1 m/s
N (0o)
S (180o)
O (270o) E (90o)
Invierno (JunioJulioAgosto)
25%
5 m/s
25
%
5 m
/s
25% 5 m/s
25% 5 m/s
20%
4 m/s
20
%
4 m
/s
20% 4 m/s
20% 4 m/s
15%
3 m/s
15
%
3 m
/s
15% 3 m/s
15% 3 m/s
10%
2 m/s
10
%
2 m
/s
10% 2 m/s
10% 2 m/s
5%
1 m/s
5%
1
m/s
5% 1 m/s
5% 1 m/s
N (0o)
S (180o)
O (270o) E (90o)
Primavera (SeptiembreOctubreNoviembre)
25%
5 m/s
25
%
5 m
/s
25% 5 m/s
25% 5 m/s
20%
4 m/s
20
%
4 m
/s
20% 4 m/s
20% 4 m/s
15%
3 m/s
15
%
3 m
/s
15% 3 m/s
15% 3 m/s
10%
2 m/s
10
%
2 m
/s
10% 2 m/s
10% 2 m/s
5%
1 m/s
5%
1
m/s
5% 1 m/s
5% 1 m/s
N (0o)
S (180o)
O (270o) E (90o)
Verano (DiciembreEneroFebrero)
Figura 10: Rosa de la velocidad de viento a 5 metros. Las barras azules indicanel porcentaje de los valores horarios segun la direccion del viento. Las barrasrojas indican el rango inter-quartil de velocidad de viento para cada intervalode direccion. La direccion de viento es un angulo que indica el sector desdedonde proviene el viento. En particular: para 0 el viento viene del Norte; para90 se tiene viento del Este; en el caso de 180 el viento es del Sur; y para 270se tiene viento del Oeste.
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Geofsica
4. Perfil vertical
4.1. Perfil vertical medio
0 1 2 3 4 50
50
100
150
200
250
Viento (m/s)
Altu
ra (m
)
Otono (MarzoAbrilMayo)
24 HorasNocturno (20:00 08:00)Diurno (08:00 20:00)
0 1 2 3 4 50
50
100
150
200
250
Altu
ra (m
)
Invierno (JunioJulioAgosto)
Viento (m/s)
0 1 2 3 4 50
50
100
150
200
250
Viento (m/s)
Altu
ra (m
)
Primavera (SeptiembreOctubreNoviembre)
24 HorasNocturno (20:00 08:00)Diurno (08:00 20:00)
0 1 2 3 4 50
50
100
150
200
250
Altu
ra (m
)
Verano (DiciembreEneroFebrero)
Viento (m/s)
Figura 11: La lnea verde representa el promedio de todas las horas del da.La lnea azul es el promedio durante la noche, que se considera desde las 20horas hasta las 8 horas. El perfil naranjo corresponde al perfil diurno, y esteconsidera desde las 8 horas hasta las 20 horas.
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Geofsica
4.2. Ciclo diario del perfil vertical considerando el anocompleto
Altu
ra (m
)
Periodo Entero
00:00 03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:000
50
100
150
200
Velo
cida
d de
vie
nto
(m/s)
0
5
10
15
Figura 12: Ciclo diaro del perfil vertical. La escala de colores indica la magnitudde la velocidad del viento. Los colores fros, cercanos al azul, indican valoresmas bajos, y los colores calidos, cercanos al rojo, indican valores mas altos.Los contornos (lneas grises) tienen un intervalo de 1 m/s.
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Geofsica
4.3. Ciclo diario del perfil vertical segun la estacion delano
Altu
ra (m
)
Otono (MarzoAbrilMayo)
00:00 03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:000
50
100
150
200
Vien
to (m
/s)
0
5
10
15
Altu
ra (m
)
Invierno (JunioJulioAgosto)
00:00 03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:000
50
100
150
200
Vien
to (m
/s)
0
5
10
15
Altu
ra (m
)
Primavera (SeptiembreOctubreNoviembre)
00:00 03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:000
50
100
150
200Vi
ento
(m/s)
0
5
10
15
Altu
ra (m
)
Verano (DiciembreEneroFebrero)
00:00 03:00 06:00 09:00 12:00 15:00 18:00 21:000
50
100
150
200
Vien
to (m
/s)
0
5
10
15
Figura 13: Ciclo diaro del perfil vertical. La escala de colores indica la magnitudde la velocidad del viento. Los colores fros, cercanos al azul, indican valoresmas bajos, y los colores calidos, cercanos al rojo, indican valores mas altos.Los contornos (lneas grises) tienen un intervalo de 1 m/s.
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Geofsica
5. ANEXO
5.1. Caractersticas de la simulacion WRF
Modelo Numerico WRF-ARW (Weather Research and Forecas-ting: Advanced Research WRF
Version 3.2
Resolucion horizontal 1 Km
Coordinada vertical 41 niveles, 10 metros de espaciamiento cercade superficie
Periodo simulado El ano 2010 entero
Intervalo de datos 1 hora
Condicion de borde la-teral
Analisis operacional del modelo GFS-4 (Glo-bal Forecast System)
Elevacion de terreno SRTM (Shuttle Radar Topography Mission)
Caractersticas de su-perficie
MODIS (Moderate Resolution Imaging Spec-trometer)
Cuadro 3: Informacion tecnica sobre la configuracion del model atmosferico.Para mayor detalle se recomienda consultar la documentacion disponible enlinea.
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