Métodos de estimación del viento para la evaluación de recursos eólicos en zonas cercanas a la costa utilizando WRF de alta resolución y mediciones costeras en tierra
Autores: Maruo, Taro; Ohsawa, Teruo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Métodos de estimación del viento para la evaluación de recursos eólicos en zonas cercanas a la costa utilizando WRF de alta resolución y mediciones costeras en tierra
Categoría
Energía
Subcategoría
Energía eólica
Palabras clave
Evaluación de recursos eólicos
Desarrollo de energía eólica marina
Sitios cercanos a la costa
Métodos de estimación del viento
Modelo WRF de alta resolución
Datos de medición de viento en tierra
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
La evaluación precisa de los recursos eólicos es esencial para el desarrollo de energía eólica marina, particularmente en sitios cercanos a la costa donde la estabilidad atmosférica y las capas límite internas influyen significativamente en la distribución horizontal del viento. En este estudio, investigamos métodos de estimación del viento utilizando un modelo de investigación y pronóstico del tiempo (WRF) de alta resolución, con una cuadrícula de 100 m, y datos de medición de viento en tierra costera. Se evaluaron cinco métodos de estimación, incluyendo una simulación de control de WRF sin datos de medición en el sitio (CTRL), nudging de observación (NDG), dos métodos fuera de línea: corrección temporal (TC) y el método de extrapolación direccional (DE), y la aplicación directa de datos de medición en tierra (DA). Se utilizaron datos de velocidad y dirección del viento de cuatro sitios cercanos a la costa en Japón para la validación. Los resultados indicaron que TC proporcionó los resultados de estimación de velocidad del viento más precisos con un sesgo mínimo y una reproducibilidad relativamente alta de las variaciones temporales. NDG mostró una desviación estándar de sesgo más pequeña y una correlación ligeramente mayor con la serie temporal medida que CTRL. DE no pudo reproducir las variaciones temporales en las diferencias de velocidad del viento horizontal entre puntos. Estos hallazgos sugieren que TC es el método más efectivo para evaluar los recursos eólicos cercanos a la costa y, por lo tanto, se recomienda para su uso práctico.
Descripción
La evaluación precisa de los recursos eólicos es esencial para el desarrollo de energía eólica marina, particularmente en sitios cercanos a la costa donde la estabilidad atmosférica y las capas límite internas influyen significativamente en la distribución horizontal del viento. En este estudio, investigamos métodos de estimación del viento utilizando un modelo de investigación y pronóstico del tiempo (WRF) de alta resolución, con una cuadrícula de 100 m, y datos de medición de viento en tierra costera. Se evaluaron cinco métodos de estimación, incluyendo una simulación de control de WRF sin datos de medición en el sitio (CTRL), nudging de observación (NDG), dos métodos fuera de línea: corrección temporal (TC) y el método de extrapolación direccional (DE), y la aplicación directa de datos de medición en tierra (DA). Se utilizaron datos de velocidad y dirección del viento de cuatro sitios cercanos a la costa en Japón para la validación. Los resultados indicaron que TC proporcionó los resultados de estimación de velocidad del viento más precisos con un sesgo mínimo y una reproducibilidad relativamente alta de las variaciones temporales. NDG mostró una desviación estándar de sesgo más pequeña y una correlación ligeramente mayor con la serie temporal medida que CTRL. DE no pudo reproducir las variaciones temporales en las diferencias de velocidad del viento horizontal entre puntos. Estos hallazgos sugieren que TC es el método más efectivo para evaluar los recursos eólicos cercanos a la costa y, por lo tanto, se recomienda para su uso práctico.