csp, cpv or pv solar plant simulation report

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INFORME TÉCNICO

ANÁLISIS Y TRATAMIENTO DE DATOS MEDIDOS EN

LA ESTACIÓN DE X

08 de febrero de 2010

ANÁLISIS Y TRATAMIENTO DE DATOS MEDIDOS EN LA ESTACIÓN DE X Pág. 3 de 57

INFORME TÉCNICO:

ANÁLISIS Y TRATAMIENTO DE DATOS MEDIDOS EN LA ESTACIÓN DE STATION

FECHA:

08 de febrero de 2010

REALIZADO POR:

IRSOLAV S. L. (INVESTIGACIONES Y RECURSOS SOLARES AVANZADOS).

PARA:

CONTENIDO

1. Introducción a la medida de la radiación solar. ..................................................................... 6

2. Descripción de la estación. .................................................................................................... 7

3. Metodología. .......................................................................................................................... 8

4. Estaciones cercanas. ........................................................................................................... 11

5. Análisis de calidad. .............................................................................................................. 15

5.1. Año 2006 (incluido diciembre 2005). ........................................................................... 16

5.1.1. Diagramas Box-Whisker ...................................................................................... 16

5.1.2. Medias Mensuales ............................................................................................... 18

5.1.3. Estadísticas del filtrado........................................................................................ 19

5.1.4. Gráficas semanales. ............................................................................................ 22

5.1.5. Gráficas diarias. ................................................................................................... 23

5.1.6. Comparación con estaciones .............................................................................. 26

5.1.7. Conclusiones ....................................................................................................... 26

5.2. Año 2007 ..................................................................................................................... 28




5.2.4. Gráficas semanales. ............................................................................................ 33



5.2.7. Conclusiones ....................................................................................................... 37

5.3. Año 2008 ..................................................................................................................... 39






5.3.6. Conclusiones ....................................................................................................... 48

5.4. Año 2009 ..................................................................................................................... 49





5.4.5. Conclusiones. ...................................................................................................... 54

6. Conclusiones generales ....................................................................................................... 56

7. Referencias .......................................................................................................................... 57

ANÁLISIS Y TRATAMIENTO DE DATOS MEDIDOS EN LA ESTACIÓN DE Pág. 6 de 57

1. Introducción a la medida de la radiación solar.

La radiación solar global se define como la radiación solar recibida de un ángulo sólido de 2π

estereorradianes sobre una superficie horizontal. Como consecuencia de la interacción de la

radiación solar con la atmósfera terrestre, la radiación global es la suma de la componente

directa proyectada (que no ha interaccionado con los componentes atmosféricos y por tanto no

ha modificado su dirección de incidencia) y la componente difusa (consecuencia de los

procesos de dispersión atmosférica y que puede asumirse que procede de todos los puntos de

la bóveda celeste y que no tiene dirección predominante). Estas tres componentes (G, B y D)

se relacionan entre si por medio de la siguiente expresión, donde θ es el ángulo cenital.

cosG B D (1.1)

Las particulares características de la interacción de la radiación solar con la atmósfera terrestre

hacen que para la medida de la radiación solar se emplee distintos instrumentos y/o

procedimientos, dependiendo de la componente a medir.

El procedimiento más fiable y completo para la medida de la radiación solar surge de las

recomendaciones de la BSRN (BaseLine Surface Radiation Network) (McArthur, 1998). Esta

institución recomienda la medida de las tres componentes con una configuración basada en el

uso de un piranómetro para la medida de la irradiancia solar global horizontal, y otro con un

dispositivo de sombreamiento para la irradiancia difusa. Finalmente la irradiancia directa normal

se debe medir con un pirheliómetro montado en un seguidor solar de dos ejes. De esta forma,

al medir las tres componentes se pueden usar procedimientos de evaluación de calidad de las

medidas basados en la interrelación existente entre las componentes (Ec. 1.1).

Los principales errores en la medida de la radiación solar los podemos agrupar en las

siguientes categorías: errores sistemáticos de la medida (como por ejemplo una mala

calibración del equipo), errores por mal mantenimiento (suciedad en las cúpulas de los

sensores, o presencia de obstáculos), y errores del seguidor solar o de desapuntamiento.

En este informe se presenta un análisis de calidad de las medidas de las tres componentes de

la radiación solar basado en las recomendaciones de la BSRN.


2. Descripción de la estación.

En este estudio, se van a analizar los datos medidos por la estación meteorológica que

COMPANY Energy tiene instalada en el término municipal de Écija en la provincia de Sevilla,

en adelante STATION. La estación de STATION está localizada en una latitud X N, longitud X

W y una altitud de X m (Figura 1).

Figura 1: Localización geográfica de la estación

IrSOLaV ha recibido de COMPANY Energy un fichero Excel con los siguientes datos medidos

en la estación de STATION:

Fecha y hora de la medida.

Temperatura media (ºC).

Radiación Global (W/m2).

Radiación Difusa (W/m2).

Radiación Directa (W/m2).

Los datos recibidos comprenden el período desde el 15 de diciembre de 2005 al 31 de julio del

2009, y tienen una frecuencia de medida de diez minutos.


3. Metodología.

Los datos de las distintas componentes medidas en la estación STATION se presentan

inicialmente en base diezminutal y con la referencia temporal en GMT. Antes de proceder al

análisis de calidad de las medidas se emplea una expresión para pasar el registro temporal

local a tiempo solar verdadero, que es un referencial temporal independiente del lugar

geométrico donde se tome la medida. El paso a tiempo solar verdadero se realiza por dos

correcciones, la primera tiene en cuenta la diferencia de longitud geográfica existente entre el

meridiano del observador y el meridiano de referencia respecto del cual se mide la hora, la

segunda contempla diversos efectos de la órbita de la tierra a través de la ecuación del tiempo.

Una vez que la referencia temporal está en tiempo solar verdadero se realizan diversas

comparaciones y cálculos sobre los datos medidos:

1. Comprobación de la referencia temporal de los registros

2. Cálculo de valores horarios, diarios y medias mensuales

3. Análisis de calidad con los filtros físicos

4. Análisis de calidad con los filtros cruzados de componentes

La comprobación de la referencia temporal de los registros sirve para ver que los registros

temporales son correctos en términos de hora de orto y ocaso. Esta comprobación se hace de

forma visual y para ello se emplea un modelo de cielo despejado. Se pintan gráficas día por día

de las siguientes componentes: irradiancia directa normal de cielo despejado, irradiancia global

horizontal de cielo despejado, irradiancia global horizontal, directa normal y difusa medidas.

Para estimar los valores de cielo despejado se emplea el modelo del ESRA (European Solar

Radiation Atlas) y los valores del índice de turbidez de Linke suministrado por SODA (Beyer et

al., 1996; Dumortier, 1999; ESRA, 2000a; ESRA, 2000b). Las gráficas de las componentes de

cielo despejado del modelo ESRA ofrecen información de gran interés. Además de poder ver

los instantes de orto y ocaso solar, los días de cielo despejado se pueden comparar las

medidas con los valores del modelo. En este sentido cabe mencionar que los valores del

modelo de cielo despejado tienen una incertidumbre asociada a la incertidumbre del índice de

turbidez de Linke fundamentalmente, sin embargo, la comparación es útil en términos de forma

del perfil de irradiación durante el día, así como de la relación entre irradiancia global y directa

para cada día. De manera que tanto la forma como la relación entre componentes son

comparables en los días de cielo despejado.

El cálculo de medias horarias, valores diarios y medias mensuales, así como cierta información

estadística es útil para los estudios de cómo es el recurso solar en el emplazamiento, y además


ayudan a soportar la configuración de una serie temporal de medidas de calidad para fines de

simulación de planta.

El análisis de calidad con filtros físicos se refiere a la comprobación de que los valores

registrados de las distintas componentes de la radiación solar tienen sentido físico y no

superan, por tanto, unos límites de valores físicamente posibles. La Tabla 1 presenta los límites

físicos impuestos a cada componente medida según las recomendaciones de la BSRN.

Tabla 1. Límites físicos de las componentes de la radiación solar

Parámetro Mínimo Máximo

Irradiancia Global 0 1.2 21.5(cos ) 100 /SC zI W m

Irradiancia Difusa 0 1.2 20.95(cos ) 50 /SC zI W m

Irradiancia Directa normal 0 SCI

ISC Constante solar (1367 Wm-2

)

ε excentricidad de la órbita

θz ángulo cenital

El análisis de calidad con filtros cruzados de componentes trata de ver que usando los datos

medidos se cumple la interrelación que existe entre las tres componentes. La no superación de

este filtro podría suponer que alguna de las componentes estuviera mal medida o que el

seguidor solar no apunta correctamente al sol. La Tabla 2 muestra las condiciones que se

imponen en este análisis de componentes cruzadas.

Tabla 2. Condiciones para las componentes cruzadas

Parámetro Condición Límite

cos z

G

D B

275º , cos 50 /z zD B W m 1 ± 8%

cos z

G

D B

275º 93º , cos 50 /z zD B W m 1 ± 15%

D

G

275º , 50 /z G W m < 1,05

D

G

275º 93º , 50 /z G W m < 1,10

Para poder distinguir qué datos han sido medidos correctamente y cuales presentan algún tipo

de deficiencia en la medida, se ha incorporado un flag de control dependiendo del tipo de error

que se haya cometido en la medida.


A continuación mostramos los distintos flags de control que son utilizados.

Tabla 3. Flags de control de errores

FLAG

0 El ángulo de elevación del sol es menor que 0.01

1 El dato es correcto

2 El dato está por debajo del límite físico mínimo.

3 El dato supera el límite físico máximo.

4 La radiación directa supera a la radiación directa para un día despejado.

5 No se supera la condición que relaciona las tres componentes, G, D y B.

6 No se supera la condición que relaciona las componentes global y difusa


4. Estaciones cercanas.

En cuanto a la localización del emplazamiento, en la Figura 2 se muestra la localización del

emplazamiento junto con la de las estaciones agroclimáticas del entorno, de las que se

suministran más adelante los valores medios mensuales registrados.

Figura 2. Localización del emplazamiento de STATION y de las estaciones con datos terrestres disponibles.

En este apartado se analizan datos procedentes de estaciones de medida con fines

agrometeorológicos. El Ministerio de Medio Ambiente y Medio Rural y Marino, promueve desde

el año 1998 la instalación, explotación y mantenimiento del Sistema de Información

Agroclimática para el Regadío (SIAR, http://www.mapa.es/siar). Esta infraestructura posibilita la

captura, registro y transmisión de los datos necesarios para conocer la demanda hídrica de

zonas bajo riego, a través del cálculo de la evapotranspiración potencial. Uno de los

parámetros medidos es la radiación solar global.

Para el caso que nos ocupa se han estudiado datos procedentes de cinco estaciones

agroclimáticas:

1. La Luisiana (Tabla 4).

2. Lora del Rio (Tabla 5).

3. Palma del Rio (Tabla 6)

4. Écija (Tabla 7)

5. Hornachuelos (Tabla 8)

Tabla 4. Datos estación Agrometeorológica de La Luisiana

http://www.mapa.es/siar


MES/AÑO 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

Enero 1,94 2,60 2,64 2,45 3,25 2,57 2,52 2,71 1,99

Febrero 3,24 3,77 3,12 3,18 3,85 3,23 2,67 3,39 3,43

Marzo 3,89 4,45 4,54 4,38 4,65 4,47 5,13 5,38 4,57

Abril 6,49 5,55 5,67 6,14 6,60 5,78 5,01 5,98 6,47

Mayo 6,45 7,12 7,46 6,18 7,27 6,75 6,73 5,93 7,58

Junio 8,23 7,63 7,79 7,86 7,77 7,62 7,72 8,32 7,47

Julio 7,64 8,03 8,12 7,66 7,92 7,67 8,39 8,15 8,21

Agosto 6,83 7,00 7,12 6,77 7,10 7,12 6,97 7,40 7,45

Septiembre 5,13 5,07 5,99 5,66 5,94 5,40 5,19 4,95 5,43

Octubre 3,57 3,77 3,20 3,74 3,70 3,59 4,30 3,60 4,57

Noviembre 2,09 2,87 2,58 2,65 3,04 2,92 2,47 3,18 3,08

Diciembre 1,71 2,13 1,99 2,20 2,40 2,28 2,48 2,48 2,03

Suma anual 1779 1815 1844 1814 1926 1802 1840 1859

LA LUISIANA

RADIACION GLOBAL HORIZONTAL (kWh/m2)

Tabla 5. Datos estación Agrometeorológica de Lora del Río

MES/AÑO 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

Enero 1,76 2,46 2,46 2,39 3,25 2,53 2,61 2,60 1,97

Febrero 3,07 3,55 3,12 3,01 3,91 3,34 2,59 3,49 3,51

Marzo 3,73 4,62 4,38 4,48 4,68 4,39 5,23 5,40 4,58

Abril 6,45 5,45 5,62 6,11 6,75 5,91 5,23 6,04 6,55

Mayo 6,55 7,14 7,51 6,31 7,36 6,96 7,01 6,21 7,73

Junio 8,19 7,62 7,86 8,11 7,79 7,74 7,85 8,58 7,78

Julio 7,67 7,94 8,34 8,07 8,13 8,02 8,70 8,41 8,57

Agosto 6,91 6,99 7,25 7,14 7,22 7,38 7,27 7,65 7,64

Septiembre 4,99 4,95 5,97 5,74 5,96 5,64 5,40 5,23 5,71

Octubre 3,48 3,72 3,23 3,86 3,60 3,50 4,42 3,75 4,71

Noviembre 1,86 2,85 2,35 2,59 3,06 2,90 2,42 3,23 3,25

Diciembre 1,53 2,05 1,85 2,05 2,44 2,35 2,46 2,44 1,99

Suma anual 1757 1787 1840 1854 1946 1837 1892 1910

LORA DEL RIO



Tabla 6: Datos estación Agrometeorológica de Palma del Río

MES/AÑO 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

Enero 1,97 2,22 2,68 2,52 3,33 2,85 2,66 2,60 2,00

Febrero 3,40 3,45 3,09 3,09 3,93 3,38 2,72 3,38 3,53

Marzo 3,95 4,22 4,46 4,44 4,74 4,67 4,96 5,32 4,44

Abril 6,58 5,15 5,67 6,12 6,71 5,87 5,11 6,04 6,39

Mayo 6,42 7,27 7,55 6,15 7,51 6,96 6,82 6,22 7,54

Junio 8,40 7,81 8,03 8,24 8,22 8,12 7,90 8,75 7,60

Julio 7,72 8,14 8,37 8,07 8,15 8,26 8,81 8,64 8,26

Agosto 7,04 7,08 7,34 7,18 7,45 7,48 7,45 7,86 7,46

Septiembre 5,25 5,04 6,23 5,83 6,26 5,76 5,44 5,30 5,37

Octubre 3,93 3,59 3,70 3,23 3,80 3,80 3,75 4,46 3,76 4,45

Noviembre 2,37 2,90 2,52 2,63 3,01 3,17 2,57 3,39 3,26

Diciembre 1,66 2,15 1,96 2,19 2,54 2,48 2,58 2,60 1,97

Suma anual 1807 1785 1874 1862 2002 1897 1902 1926

PALMA DEL RIO


Tabla 7: Datos estación Agrometeorológica de Écija

MES/AÑO 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

Enero 2,01 2,65 2,75 2,55 3,44 2,80 2,56 2,65 2,02

Febrero 3,30 3,83 3,16 3,29 3,98 3,61 2,71 3,36 3,43

Marzo 3,97 4,62 4,70 4,62 4,76 4,88 5,04 5,35 4,56

Abril 6,57 5,73 5,95 6,29 7,00 6,19 5,03 6,07 6,35

Mayo 6,50 7,28 7,85 6,38 7,68 7,31 6,64 5,85 7,44

Junio 8,59 8,03 8,26 8,43 8,36 8,22 7,73 8,20 7,58

Julio 7,76 8,49 8,59 8,14 8,51 7,79 8,42 8,07 8,22

Agosto 6,76 7,37 7,47 7,13 7,57 7,01 6,99 7,42 7,44

Septiembre 5,08 5,29 6,28 6,02 6,34 5,32 5,21 5,05 5,43

Octubre 3,71 3,77 3,29 3,87 3,94 3,67 4,21 3,54 4,49

Noviembre 1,74 2,86 2,63 2,76 3,15 3,23 2,67 3,13 2,95

Diciembre 1,68 2,10 2,11 2,25 2,55 2,59 2,66 2,44 2,06

Suma anual 1803 1883 1930 1905 2052 1892 1834 1848

ÉCIJA


Tabla 8: Datos estación Agrometeorológica de Hornachuelos


MES/AÑO 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

Enero 1,86 2,56 2,67 2,57 3,45 2,77 2,62 2,67 2,03

Febrero 3,25 3,74 3,11 3,13 3,93 3,25 2,67 3,48 3,60

Marzo 3,82 4,47 4,62 4,49 4,76 4,66 5,23 5,54 4,46

Abril 6,56 5,43 5,79 6,34 6,74 5,93 5,03 6,08 5,76

Mayo 6,29 7,00 7,53 6,26 7,34 6,94 6,78 6,01 6,59

Junio 8,27 7,61 7,89 8,21 8,05 7,77 7,61 8,47 6,61

Julio 7,57 7,95 8,22 8,03 8,08 7,98 8,54 8,44 7,32

Agosto 6,61 7,10 7,32 7,25 7,34 7,31 7,26 7,63 6,64

Septiembre 5,11 4,99 6,13 5,93 6,10 5,61 5,41 5,12 4,84

Octubre 3,98 3,55 3,68 3,18 3,82 3,60 3,69 4,48 3,66 4,13

Noviembre 2,27 2,85 2,47 2,66 3,21 3,07 2,53 3,40 3,28

Diciembre 1,59 2,09 1,95 2,23 2,56 2,45 2,57 2,58 2,08

Suma anual 1761 1796 1870 1886 1977 1860 1880 1907

HORNACHUELOS


Las estaciones agrometeorológicas de la zona se encuentran en el rango aproximado de 25 km

del emplazamiento de STATION, como se puede apreciar en la Figura 2. La estación más

cercana a STATION es la estación de La Luisiana a tan solo 10 km (aprox.), mientras que la

más alejada es la estación de Hornachuelos a 23 km aproximadamente.

Dentro del apartado de análisis de calidad de cada año, se incluirá una comparación de los

datos medidos en STATION con los datos obtenidos de las estaciones cercanas. Esta

comparación, solo se realizará de años completos.


5. Análisis de calidad.

El análisis de calidad de los datos medidos se ha realizado cada año por separado. De esta

manera, el análisis ha sido mucho más exhaustivo y se ha estudiado en detalle cada año.

Como se ha comentado anteriormente, el análisis de calidad comienza por comprobar la

referencia temporal de los registros. Lo primero que se ha podido observar, es que durante

todos los años, los datos han sido tomados con diferentes referencias horarias. Para poder

realizar el estudio, se ha tenido que realizar un ajuste lo más óptimo posible de las referencias

horarias de todos los años para poner todos los valores en tiempo solar verdadero (TSV).

En la siguiente tabla, se muestran los períodos que se han detectado y los ajustes más óptimos

posibles para su conversión a TSV.

Tabla 9: Período y corrección realizada en los datos

Año Período Corrección

2005 Del 15 al 31 de diciembre 1 h 45’

2006

Del 1 enero al 8 febrero 1h 45’

Del 9 febrero al 21 septiembre 45’

Del 22 al 27 septiembre No hay datos medidos

Del 28 septiembre al 31 diciembre 45’

2007 Del 1 enero al 31 diciembre 45’

2008

Del 1 al 29 enero 35’

Del 30 enero al 31 diciembre 1 h 45’

2009 Del 1 enero al 31 diciembre 1 h 45’

A continuación, y en base a la metodología de análisis expuesta en el apartado anterior, se

presentan los resultados de este análisis de forma estadística y separada por años estudiados.

Los datos del mes de diciembre de 2005 se han incluido en el análisis junto con los datos

medidos en el 2006. Por otro lado, se han graficado día a día las medidas tomadas junto con la

estimación de la radiación global y la directa normal para un día despejado. En las gráficas

diarias se presenta la radiación global de cielo despejado en rojo, la radiación directa normal de

cielo despejado en verde, la radiación global medida en azul, la difusa en negro y la directa

normal en añil. Los perfiles de radiación para cielo despejado se han estimado con el modelo

del ESRA, tal como se indica en el apartado de metodología.


5.1. Año 2006 (incluido diciembre 2005).

5.1.1. Diagramas Box-Whisker

A continuación se pueden ver los diagramas Box-Whisker que muestran los momentos

principales de la distribución de cada componente de la radiación, global, difusa y directa. Los

diagramas Box & Whisker se han realizado con las medias 30 minutales de los registros de

cada componente de la radiación solar medida. En estos diagramas se puede comprobar cómo

se distribuye la población medida, empleando como parámetros de la distribución los

siguientes: la mediana, representada por la línea punteada roja; los percentiles 25% y 75%,

representados por los bordes inferior y superior de las cajas azules, respectivamente; y los

outliers, representados por las cruces rojas.

Figura 3: Distribución de la Radiación Global.

Representación Box-Whisker.

El diagrama Box & Whisker de la radiación global (Figura 3) muestra una mediana con forma

muy similar al perfil de radiación global horizontal de un día despejado, como es de esperar. Se

aprecia que, en las horas centrales del día, la mediana de la radiación solar tiene unas

pequeñas fluctuaciones. Aunque en los perfiles de los percentiles 25 y 75 no ocurre lo mismo,

estas fluctuaciones pueden venir dadas bien por la existencia de un gran número de días

nubosos y poco despejados, bien por un error sistemático en la toma de la medida. Hay que

señalar también, que se observa que se han obtenido valores medidos mucho más altos de lo

esperado, es decir, valores medidos que carecen de sentido físico ya que superan los valores

obtenidos mediante la metodología ESRA (apartado 2) para un día despejado. Este fenómeno,

aunque se ve reflejado en el Box-Whisker, se describirá más adelante para explicar claramente

casos concretos.


Figura 4: Distribución de la Radiación Difusa.


Por otro lado, en el diagrama Box & Whisker de la radiación difusa (Figura 4) se observan la

presencia de outliers, por encima de las cajas de percentil, con un perfil típico de radiación

global de cielo despejado. Estos se deben, probablemente, a días y periodos de tiempo en los

que el seguidor solar se haya desapuntado completamente y el valor de la radiación difusa

coincida con el de la global. De manera que estos outliers con forma son indicios de fallos en el

seguidor solar.

Figura 5: Distribución de la Radiación Directa.


Finalmente, respecto a la radiación directa normal, como es de esperar, muestra una mediana

con una forma muy similar al perfil de radiación directa normal de un día despejado. Aún así, se

observa un sesgo a partir del mediodía solar. Este sesgo, o forma asimétrica, que se observa

en la evolución de la mediana de la radiación directa normal después del medio día solar

podría deberse a múltiples factores reales, pero podría ser un indicativo de desapuntamiento


parcial del seguidor solar. Por otro lado, cabe señalar la asimetría que se puede observar en la

forma del percentil 25%. El tamaño de las cajas del percentil 25% es muy bajo, lo que puede

indicar la presencia de un importante número de días cubiertos. Así mismo, cabe señalar que al

igual que en la figura de la radiación global, aparecen un gran número de outliers.

5.1.2. Medias Mensuales

La siguiente tabla muestra las medias mensuales de las componentes de la radiación:

Tabla 10: Promedios mensuales (Wm-2

)

Rad. Global Rad. Difusa Rad. Directa

2005 DIC 4511 2137 2624

ENE 5696 2209 3496

FEB 4301 1918 3488

2006

MAR 4425 2691 3207

ABR 5655 3523 3197

MAY 5135 2531 5477

JUN 7572 2441 6681

JUL 7502 1823 7436

AGO 7001 1523 7575

SEP 5631 3851 2707

OCT 3714 2119 3318

NOV 2454 1015 3736

DIC 2476 859 4638

En los siguientes gráficos se pueden ver representados las medias mensuales obtenidas en el

año 2006.

Como se puede observar en las imágenes, la radiación global tiene el perfil esperado para todo

el año salvo en los meses de enero y febrero que los valores son más elevados de lo que

cabría esperar. Asimismo, el perfil de medias mensuales de irradiación directa normal es

aparentemente anómalo.

Figura 6: Distribución de las medias mensuales de Radiación Global, Difusa y Directa. Año 2006.


5.1.3. Estadísticas del filtrado

A continuación, se muestran los diagramas de contorno de los flags que se han obtenido en el

análisis de los datos con los filtros explicados en el apartado de metodología (Tabla 2). Estos

diagramas muestran la distribución de los flags 0, 1, 3, 4, 5 y 6, en tanto por ciento, que se han

dado a lo largo de los meses y por horas. En el análisis no se ha obtenido ningún flag del tipo

2.

En la Figura 7 se pueden observar los períodos de noche y día según el mes, ya que el flag 0

nos indicaba aquellos datos que habían sido tomados cuando la elevación del sol era menor

que 0,01.

Figura 7: Diagrama de contorno Flag 0 (%)

En el diagrama de contorno del Flag 1 (Figura 8), se observa que el mayor porcentaje de datos

válidos se alcanza durante los meses de verano, aunque vienen precedidos de un período de

datos anómalo en el mes de mayo. Además, se puede apreciar que en los meses de enero y

febrero hay un elevado número de datos erróneos en las horas centrales del día. Estos datos

erróneos pueden venir dados por los errores encontrados (Figura 3) y que carecen de sentido

físico, ya que los valores medidos de la radiación global superan a los valores calculados de la

radiación global de un día despejado.



En el diagrama de contorno del flag 3, se puede apreciar que el mayor porcentaje de datos que

no han superado el filtro se obtienen a la salida del sol y en los meses de invierno. Estos

problemas pueden venir dados por el seguidor solar.


En la Figura 10 se puede apreciar que existe un porcentaje muy bajo de valores erróneos en los

que la radiación directa medida supere a la radiación directa calculada para un día despejado.



En la Figura 11, se puede apreciar que los datos erróneos aparecen en las horas centrales del

día durante los meses de diciembre, enero y febrero. El mayor porcentaje se observa en enero,

donde se han encontrado mayor de datos erróneos que como se ha comentado anteriormente,

los valores medidos carecen de sentido físico. Esta anomalía en los datos, será comentado en

el apartado siguiente mostrando casos concretos.

En el diagrama de contorno del flag 6 (Figura 12) podemos observar que el mayor porcentaje

se encuentra en el mes de mayo. Estos errores pueden venir provocados por problemas en el

seguidor solar.

Cabe señalar que los filtros que se han seguido en el estudio son los recomendados por la

BSRN y en algunos casos son demasiado estrictos, lo que provoca que aparezcan los tipos de

errores 5 y 6.




A continuación se van a mostrar algunos ejemplos que explican y aclaran los comentarios que

se han realizado en los apartados anteriores.

5.1.4. Gráficas semanales.

En las siguientes gráficas se presenta la radiación extraterrestre y la radiación global medida

de los días de una semana concreta. En rojo, se ha pintado la radiación extraterrestre y en

azul, la radiación global medida.

En las siguientes figuras, Figura 13 y Figura 14, se puede observar el perfil de la radiación

global de los días de la semana del 22 al 28 de diciembre de 2005 y del 15 al 21 de enero de

2006. En las figuras, podemos ver que los valores medidos (en color azul) están por encima de

la radiación extraterrestre calculada, hecho que físicamente no es factible. Estos días anómalos

provocan que aparezcan errores del tipo 3 y 5. Además, esto se ve reflejado en la figura de las

medias mensuales, dónde se ve que los valores medidos en los meses de enero y febrero

están muy por encima de lo que se podría esperar.


Figura 13: Semana del 22 al 28 de diciembre de 2005

Figura 14: Semana del 15 al 21 de enero de 2006

En la Figura 15 se aprecia que hay varios días en los que no se ha medido correctamente la

radiación global, puesto que salen valores muy bajos. Pueden venir dados por errores en los

sensores. Esto ha provocado que aparezcan errores del tipo 6.

Figura 15: Semana del 30 de abril al 6 de mayo de 2006.

5.1.5. Gráficas diarias.

A continuación, se presentan algunas gráficas diarias que nos van a servir para explicar casos

concretos.

En esta primera gráfica, Figura 16, se puede apreciar que la radiación global y la radiación

difusa medidas tienen muy poca variación y que la radiación directa medida es 0 todo el día.

Esto puede estar provocado por el seguidor solar. Estas caídas del seguidor solar se han visto

reflejadas en el diagrama Box & Whisker de la radiación difusa como outliers (Figura 4). Así


mismo, en la Figura 17 se observa que al comienzo del día la radiación global y difusa medidas

no tienen variación y que la radiación directa medida es 0. A partir de las 10 h de la mañana, se

aprecia que el seguidor solar comienza a funcionar y que las tres componentes de la radiación

son medidas con exactitud.

Figura 16: Día 25 de marzo de 2006


En las siguientes gráficas, Figura 18 y Figura 19, podemos ver que la distribución de la radiación

directa no sigue una distribución similar a la distribución de la radiación directa normal para un

día despejado. Esto podría venir provocado por un fallo en el seguidor solar y dar lugar a las

apariciones de los errores de tipo 5 (Figura 11).



En las siguientes gráficas se muestran algunos días representativos en los que las mediciones

realizadas por los sensores carecen de sentido físico. Como se han comentado en el apartado

anterior, los valores medidos superan a los calculados para un día despejado. Este error ocurre

desde las primeras mediciones en diciembre de 2005 hasta el 9 de febrero de 2006.


Figura 20: Día 18 de diciembre de 2005

Figura 21: Día 27 de diciembre de 2005

Figura 22: Día 20 de enero de 2006


En la siguiente figura se puede apreciar, como se comentaba anteriormente, que la radiación

global medida es menor que la radiación difusa medida, hecho que no tiene sentido físico.




5.1.6. Comparación con estaciones

A continuación, se muestra un gráfico en el que están representadas las medias mensuales del

año 2006 de la estación de STATION junto con las medias mensuales de las estaciones

agroclimáticas cercanas.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC

2006

Gemasolar

La Luisiana

Lora del Rio

Palma del Rio

Ecija

Hornachuelos

Figura 26: Comparación de medias mensuales de radiación global de STATION con

estaciones agroclimáticas cercanas. Año 2006.

Como se aprecia en la figura anterior, el perfil de las medias mensuales de STATION es muy

parecido a la distribución de las estaciones cercanas, exceptuando los meses de enero, febrero

y mayo. En ellos, como se ha visto en los apartados anteriores con días y semanas concretas,

se han podido cometer errores a la hora de tomar las medidas de la radiación global. Cabe

señalar que se aprecia también una gran similitud entre las medias mensuales de STATION y

La Luisiana, estación agroclimática más cercana. Las diferencias que existen entre STATION y

las otras estaciones pueden deberse a múltiples factores, y no significa que los datos de la

estación STATION sean erróneos.

5.1.7. Conclusiones

La distribución de la radiación global es la que se podría esperar para los días

despejados, aunque cabe señalar que durante los meses de diciembre de 2005, enero

y febrero de 2006, los datos tomados carecen de sentido físico, tal como se ha

mostrado en los apartados anteriores.


La distribución de la radiación directa normal no es la que se podría esperar para los

días despejados, como resulta de comparar, no los valores absolutos, sino el perfil de

radiación directa normal medido con el estimado con un modelo de cielo despejado. Se

observa una asimetría que, como se ha comentado anteriormente, esto podría indicar

un fallo en el seguidor solar. Además, la variabilidad y el tamaño de las cajas del

percentil 25, hace sospechar de la existencia de un gran número de días nublados en

la zona.

Los registros de radiación solar difusa parecen adecuados. Por otro lado, existen días

concretos en los que ha fallado completamente el seguidor solar, como se muestra en

el correspondiente diagrama de Box & Whisker. Por todo ello, es difícil asegurar de

forma rotunda la fiabilidad de las medidas de difusa. Además, hay que tener en cuenta

que un pequeño fallo de seguimiento del Sol se nota mucho en las medidas de directa

normal, y no así en las de difusa.

En la comparación con las estaciones cercanas podemos apreciar que los datos

medidos en la estación de STATION están acordes con los medidos en las estaciones

cercanas, existiendo una gran similitud con la estación de La Luisiana a tan solo 10 km

de STATION.


5.2. Año 2007


Siguiendo la misma metodología que en el año 2006, a continuación se pueden ver los

diagramas Box-Whisker que muestran los momentos principales de la distribución de cada

componente de la radiación, global, difusa y directa. En estos diagramas se representa la

distribución de los datos medidos. Se puede observar la mediana, representada por la línea

punteada roja; los percentiles 25% y 75%, representados por los bordes inferior y superior de

las cajas azules, respectivamente; y los outliers, representados por las cruces rojas.




muy similar al perfil de radiación global horizontal de un día despejado, como es de esperar. Se

aprecia que, en las horas centrales del día, la mediana de la radiación solar tiene unas

pequeñas fluctuaciones. Estas fluctuaciones pueden venir dadas por la existencia de un gran

número de días nubosos y poco despejados.









seguidor solar.

Finalmente, respecto a la radiación directa normal, se puede apreciar que muestra una

mediana con una forma no muy similar al perfil de radiación directa normal de un día

despejado. De hecho, se podría decir que la distribución de la radiación directa es similar a la

distribución de la radiación global horizontal. En la figura se observa un sesgo a partir del

mediodía solar. Este sesgo, o forma asimétrica, que se observa en la evolución de la mediana

de la radiación directa normal después del medio día solar podría deberse a múltiples factores

reales, pero podría ser un indicativo de desapuntamiento parcial del seguidor solar. Se puede

observar que la forma del percentil 25% es asimétrica y que el tamaño de las cajas es muy

bajo. Ambas cosas, junto con la variabilidad de la mediana en las horas centrales del día,

pueden indicar la presencia de un importante número de días cubiertos.







)


2007

ENE 2561 1022 4215

FEB 2741 1395 2871

MAR 5008 1602 6426

ABR 4894 2452 3925

MAY 6574 2055 6727

JUN 7587 2074 7501

JUL 8291 1342 9607

AGO 6912 1950 6653

SEP 5162 2134 4523

OCT 4175 3956 418

NOV 3126 2306 2333

DIC 2421 848 4366


año 2007.


0

2

4

6

8

10

ENE

FEB

MA

R

AB

R

MA

Y

JUN

JUL

AG

O

SEP

OC

T

NO

V

DIC

Kw

h/m

2

Rad. Global 2007

0

2

4

6

8

10

ENE

FEB

MA

R

AB

R

MA

Y

JUN

JUL

AG

O

SEP

OC

T

NO

V

DIC

Kw

h/m

2

Rad. Difusa 2007

0

2

4

6

8

10

ENE

FEB

MA

R

AB

R

MA

Y

JUN

JUL

AG

O

SEP

OC

T

NO

V

DIC

Kw

h/m

2

Rad. Directa 2007

Figura 30: Distribución de las medias mensuales de la radiación Global, Difusa y

Directa. Año 2007.

En la Figura 30 se aprecia que las medias mensuales de la radiación global es la esperable,

mientras que en la radiación difusa se observa que en el mes de octubre la media es más alta

de lo normal y la radiación directa, en ese mismo mes, es muy baja. Esto podría ser un

indicativo de problemas con el seguimiento del sol provocando errores en las medidas de la

difusa y directa.




diagramas muestran la distribución de los flags 0, 1, 3, 5 y 6, en tanto por ciento, que se han

dado a lo largo de los meses y por horas. En el análisis no se ha obtenido ningún flag del tipo 2

y 4.



que 0,01.



En el diagrama de contorno del Flag 1 (Figura 32), se observa que el mayor porcentaje de

datos válidos se alcanza durante las horas centrales del día.


En el diagrama de contorno del flag 3, se puede apreciar que el mayor porcentaje de datos que

no han superado el filtro se obtienen durante los meses de octubre, noviembre y diciembre,

aunque el porcentaje es despreciable, ya que tan solo llega al 1%. Estos problemas pueden

venir dados por el seguidor solar.


En la Figura 34, se puede apreciar que los datos erróneos aparecen en las primeras horas del

día durante todos los meses del año. En el diagrama de contorno del flag 6 (Figura 35)

podemos observar, al igual que en la Figura 34, que los datos erróneos aparecen en las

primeras horas del día pero solo en los meses de octubre a diciembre. Estos errores pueden

venir provocados por problemas en el seguidor solar.




errores 5 y 6.



A continuación se van a mostrar algunos ejemplos que explican y aclaran los comentarios que

se han realizado en los apartados anteriores.

5.2.4. Gráficas semanales.

En las siguientes gráficas se presenta la radiación extraterrestre y la radiación global medida

de los días de una semana concreta. En rojo, se ha pintado la radiación extraterrestre y en

azul, la radiación global medida.


En la siguiente figura, Figura 36, se puede observar el perfil de la radiación global de los días

de la semana del 25 de junio al 1 de julio de 2007. En la figura, podemos ver que en la primera

hora de la mañana los valores medidos de la radiación global no han sido tomados con

exactitud. Estos errores pueden provocar que aparezcan los errores del tipo 5.

Figura 36: Semana del 25 de junio al 1 de julio de 2007



concretos.





mismo, en la Figura 38 se observa que durante la mayor parte del día, la radiación global y

difusa medidas no tienen variación y que la radiación directa medida es 0. A partir de las 14 h

de la tarde, se aprecia que el seguidor solar comienza a funcionar y que las tres componentes

de la radiación son medidas con exactitud.


Figura 37: Día 30 de septiembre de 2007

Figura 38: Día 15 de noviembre de 2007

En las siguientes gráficas, vamos a poder ver diferentes problemas encontrados en la medición

de la radiación directa normal. En la Figura 39 y Figura 40 se observa cómo la distribución de la

radiación directa no sigue una distribución similar a la distribución de la radiación directa normal

para un día despejado. Como se puede apreciar, los errores en la primera gráfica podrían venir

dados por problemas con el seguidor en las horas de la mañana, mientras que en la gráfica

dos, el error del seguidor viene en las horas posteriores al mediodía solar. Como hemos

comentado, esto podría venir provocado por un fallo en el seguidor solar y dar lugar a las

apariciones de los errores de tipo 5 y 6 (Figura 11).


Figura 40: Día 29 de julio de 2007

En la Figura 41 y Figura 42 se muestran dos días representativos en los que se puede apreciar

que la distribución de la radiación directa sigue una distribución similar a la radiación global.

Estos problemas pueden venir provocados por un desapuntamiento del seguidor solar, lo que

provoca que aparezcan errores del tipo 5 y 6.


Figura 41: Día 26 de agosto de 2007


Se ha observado que existe un espurio en las medidas de la radiación directa y que se repite

en un gran número de días del año 2007. Este espurio ocurre entre las 7 y 8 de la mañana. Si

observamos el diagrama Box-Whisker de la radiación directa (Figura 29) se observa que los

valores entre esas dos horas nos muestra el problema. A continuación se muestran varias

figuras en las que apreciar el problema, Figura 43 y Figura 44.

Figura 43: Día 25 de junio de 2007







0

1

2

3

4

5

6

7

8

9


2007

Gemasolar

La Luisiana

Lora del Rio

Palma del Rio

Ecija

Hornachuelos



Como se aprecia en la Figura 45, el perfil de las medias mensuales de STATION es muy

aparecido a la distribución de las estaciones cercanas. Como ocurría en el año 2006, los datos

medidos en STATION son muy similares a las estaciones más cercanas existiendo unas

variaciones muy pequeñas. Las diferencias que se aprecian con las estaciones, sobre todo en

los meses de verano, pueden deberse a múltiples factores.

5.2.7. Conclusiones





un fallo en el seguidor solar. Se observa una variabilidad en las horas centrales del día

que puede ser indicativo de una gran cantidad de días nublados en el emplazamiento.


concretos en los que ha fallado completamente el seguidor solar, como se muestra en

el correspondiente diagrama de Box & Whisker.


Durante el mes de octubre se ha apreciado que ha habido errores en las mediciones de

la radiación solar directa por problemas en el seguimiento del sol. Esto se parecía,

tanto en las gráficas diarias, como en la gráfica de las medias mensuales de radiación

directa del 2007 (Figura 30).

Las medidas tomadas en STATION se asemejan en gran medida a las mediciones

tomadas en la estación agroclimáticas de La Luisiana, estación más cercana al

emplazamiento de STATION.


5.3. Año 2008


A continuación se pueden ver los diagramas Box-Whisker que muestran los momentos

principales de la distribución de cada componente de la radiación, global, difusa y directa. En

estos diagramas se representa la distribución de los datos medidos. Se puede observar la

mediana, representada por la línea punteada roja; los percentiles 25% y 75%, representados

por los bordes inferior y superior de las cajas azules, respectivamente; y los outliers,

representados por las cruces rojas.




muy similar al perfil de radiación global horizontal de un día despejado, como es de esperar.

Sin embargo, llama la atención una ligera discontinuidad situada poco después del mediodía

solar, entre las 13 y 14 horas. El hecho de que esta discontinuidad aparezca en el perfil de la

mediana es consecuencia de que éste espurio aparece de forma sistemática en una gran

cantidad de las medidas de ese instante temporal. Este valor espurio se debe considerar como

un error sistemático, que podría atribuirse bien a algún pequeño obstáculo, bien a algún error

en la adquisición de los datos.









seguidor solar.

Finalmente, respecto a la radiación directa normal se observa un sesgo en el perfil de la

mediana. La derivada del perfil de la mediana después del mediodía es menor que después.

Este sesgo, o forma asimétrica, que se observa en la evolución de la mediana de la radiación

directa normal después del medio día solar podría ser un indicativo de desapuntamiento parcial

del seguidor solar. Este hecho se observa de forma más contundente en las gráficas diarias,

donde se observa además que en los días despejados el perfil de la radiación solar directa

normal se aleja del perfil estimado para un día despejado. Se puede observar que la forma del

percentil 25% es asimétrica y que el tamaño de las cajas es muy bajo. Ambas cosas, junto con

la variabilidad de la mediana a partir del mediodía, pueden indicar la presencia de un

importante número de días cubiertos.







)


2008

ENE 2473 902 4011

FEB 3319 1492 4027

MAR 5101 1592 6708

ABR 5899 1958 6575

MAY 6023 4031 2505

JUN 8159 2864 7428

JUL 7893 1594 9326

AGO 7300 1417 8815

SEP 4938 1831 5400

OCT 3580 1419 4394

NOV 3077 2225 2334

DIC 2038 921 3239


año 2008.


0

2

4

6

8

10

ENE

FEB

MA

R

AB

R

MA

Y

JUN

JUL

AG

O

SEP

OC

T

NO

V

DIC

Kw

h/m

2

Rad. Global 2008

0

2

4

6

8

10

ENE

FEB

MA

R

AB

R

MA

Y

JUN

JUL

AG

O

SEP

OC

T

NO

V

DIC

Kw

h/m

2

Rad. Difusa 2008

0

2

4

6

8

10

ENE

FEB

MA

R

AB

R

MA

Y

JUN

JUL

AG

O

SEP

OC

T

NO

V

DIC

Kw

h/m

2

Rad. Directa 2008


Directa. Año 2008.

En la Figura 49 se aprecia que las medias mensuales de la radiación global es la esperable,

mientras que en la radiación difusa y directa se observa que en el mes de mayo ha habido algo

anómalo. Durante ese mes, en la radiación difusa se observa una media mensual muy alta y en

la radiación directa la media es más baja de lo que se podría esperar.




diagramas muestran la distribución de los flags 0, 1, 3, 5 y 6, en tanto por ciento, que se han

dado a lo largo de los meses y por horas. En el análisis no se ha obtenido ningún flag del tipo 2

y 4.



que 0,01.



En el diagrama de contorno del Flag 1 (Figura 51), se observa que existe un elevado porcentaje

de datos válidos a lo largo del año, salvo en el mes de mayo, que en las primeras horas del día

el porcentaje desciende.


En el diagrama de contorno del flag 3, se puede apreciar que el porcentaje de datos erróneos

es muy bajo, casi despreciable. Se observa que el mayor porcentaje se obtiene en la puesta de

sol en el mes de enero. Estos problemas pueden venir dados por problemas del seguidor solar.


En la Figura 53, se puede apreciar que los datos erróneos aparecen en las primeras horas del

día durante los meses de mayo y junio. En el diagrama de contorno del flag 6 (Figura 54)

podemos observar, que el porcentaje de datos no válidos es despreciable. Estos datos

erróneos aparecen en las primeras horas del día solo en los meses de noviembre y diciembre,

y pueden venir provocados por un desapuntamiento del seguidor solar.




errores 5 y 6.





concretos.






mismo, en la Figura 56 se observa que hasta el mediodía solar los sensores han tomado

correctamente las medidas, pero que a partir de las 12 horas, el seguidor solar ha dejado de

funcionar lo que ha provocado que las medidas tomadas sean erróneas.



En la Figura 57 y Figura 58 se observa cómo la distribución de la radiación directa sigue una

distribución similar a la distribución de la radiación global., y no sigue una distribución parecida

a la radiación directa normal de un día despejado como era de esperar. El problema descrito

podría venir provocado por un desapuntamiento del sensor en el seguimiento del sol.

Figura 57: Día 26 de febrero de 2008

Figura 58: Día 15 de octubre de 2008

En la Figura 59 y Figura 60 se muestran dos días representativos en los que se puede apreciar

que la distribución de la radiación directa no sigue con exactitud la distribución de la radiación

directa para un día despejado. Estos problemas se han visto reflejados en el diagrama Box-

Whisker de dicha componente de la radiación (Figura 48). Como ha ocurrido en las gráficas

anteriores, estos problemas pueden venir provocados por un desapuntamiento del seguidor

solar.


Figura 59: Día 29 de junio de 2008


En el diagrama Box-Whisker de la radiación global (Figura 46), se observaba una bajada de la

mediana entre las 13 y 14 horas. Las siguientes gráficas muestran dos ejemplos de lo

comentado. El problema puede venir provocado o bien por la existencia de un obstáculo que

esté sombreando el sensor provocando que la adquisición de datos no sea correcta, o bien por

la climatología local de la zona, es decir, que en esas horas del día la formación de nubes sea

más elevada.



Por último, como se muestra en el diagrama de contorno de tipo 5 (Figura 53), se ha observado

que en los meses de mayo y junio aparece un porcentaje de datos erróneos. A continuación,

vamos a mostrar varias gráficas en las que se puede apreciar lo que ha ocurrido durante ese

periodo.


Figura 63: Día 17 de mayo de 2008


Como se puede apreciar en las gráficas, existen problemas con el seguidor solar, dado que la

radiación directa solo se mide entre las 9 y las 13 horas, y la radiación global y difusa siguen

una distribución muy similar salvo en esas horas del día. Este problema se ha encontrado

durante el período del 6 de mayo hasta el 8 de junio.





0

1

2

3

4

5

6

7

8

9


2008

Gemasolar

La Luisiana

Lora del Rio

Palma del Rio

Ecija

Hornachuelos




Como se aprecia en la Figura 68, el perfil de las medias mensuales de STATION es muy

parecido a la distribución de las estaciones cercanas. Se puede ver, que en los meses de junio,

julio y agosto existe una mayor diferencia entre las medias mensuales de los datos de las

estaciones cercanas y la estación de STATION. Aún así, se observa una gran similitud con la

estación más cercana, La Luisiana.

5.3.6. Conclusiones





un fallo en el seguidor solar. Además, durante el período del 6 de mayo hasta el 8 de

junio, se han encontrado indicios de fallo en el seguidor solar en las primeras horas de

la mañana y las últimas de la tarde.


concretos en los que ha fallado parcial o totalmente el seguidor solar, como se muestra

en el correspondiente diagrama de Box & Whisker.

En la comparación con las estaciones cercanas se ha observado que la radiación

global sigue una distribución similar a las estaciones cercanas.


5.4. Año 2009


Como en los apartados anteriores, a continuación se pueden ver los diagramas Box-Whisker

que muestran los momentos principales de la distribución de cada componente de la radiación,

global, difusa y directa. En estos diagramas se representa la distribución de los datos medidos.

Se puede observar la mediana, representada por la línea punteada roja; los percentiles 25% y

75%, representados por los bordes inferior y superior de las cajas azules, respectivamente; y

los outliers, representados por las cruces rojas.




muy similar al perfil de radiación global horizontal de un día despejado, como es de esperar.






seguidor solar.




Finalmente, respecto a la radiación directa normal, como es de esperar, muestra una mediana

con una forma muy similar al perfil de radiación directa normal de un día despejado. Cabe

señalar la asimetría que se puede observar en la forma de los percentiles. La forma del

percentil 75% es la de DNI de un día despejado, e incluso la mediana también sigue esa forma

aunque presenta cierta irregularidad en las primeras horas de la tarde. Sin embargo, el

percentil 25% muestra un perfil sesgado que se aleja del perfil de cielo despejado. Esta

observación no es concluyente en el sentido de indicar fallo en el seguimiento del disco solar,

ya que podría deberse a efectos o características meteorológicas de carácter estacional. Esta

asimetría del percentil 25% junto con la variabilidad de la mediana en las horas centrales del

día, pueden indicar la presencia de un importante número de días cubiertos.







)


2009

ENE 2024 1113 2433

FEB 3444 1362 4647

MAR 4496 1554 5444

ABR 6312 2000 7117

MAY 7453 1969 8495

JUN 7436 2317 7658

JUL 8058 1653 10028


año 2009.

0

2

4

6

8

10

ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL

Kw

h/m

2

Rad. Global 2009

0

2

4

6

8

10


Kw

h/m

2

Rad. Difusa 2009

0

5

10

15


Kw

h/m

2

Rad. Directa 2009


Directa. Año 2009.

En la Figura 69 se aprecia que las medias mensuales de la radiación global es la esperable

para los meses de los que disponemos de datos.




diagramas muestran la distribución de los flags 0, 1, 5 y 6, en tanto por ciento, que se han dado

a lo largo de los meses y por horas. En el análisis no se ha obtenido ningún flag del tipo 2, 3 y

4.



que 0,01.



En el diagrama de contorno del Flag 1 (Figura 71), se observa que el mayor porcentaje de datos

válidos se alcanza durante las horas centrales del día.


En la Figura 72, se puede apreciar que los datos erróneos aparecen en la salida y puesta del

sol durante el mes de julio. En el diagrama de contorno del flag 6 (Figura 73) podemos

observar, que los datos erróneos aparecen en las primeras horas del día pero solo en el mes

de julio.



errores 5 y 6.






concretos.


difusa medidas tienen muy poca variación y que la radiación directa medida es 0 en las

primeras horas del día. Esto puede estar provocado por el seguidor solar. Estas caídas del

seguidor solar se han visto reflejadas en el diagrama Box & Whisker de la radiación difusa

como outliers (Figura 67). Este error ocurre durante el mes de julio, y aparece reflejado en el

diagrama de contorno del flag 6, (Figura 73).



Durante ese mes, también se puede apreciar en las gráficas diarias, que en la primera hora de

la mañana (entre las 5 y las 6) y la última de la tarde (entre las 18 y 19 horas), la radiación

global medida coincide con la radiación difusa medida. Esto aparece reflejado en el diagrama

de contorno del flag 5, Figura 72.



5.4.5. Conclusiones.

La distribución de la radiación directa normal es la que se podría esperar para los días

despejados, como resulta de comparar, no los valores absolutos, sino el perfil de

radiación directa normal medido con el estimado con un modelo de cielo despejado.

Como se ha comentado anteriormente, en el perfil del percentil 25% se observan


subidas y bajadas que pueden indicar que estamos midiendo en una zona con una

importante frecuencia de días nubosos. Se ha observado que hay días en los que en

las primeras horas de la mañana el perfil de la radiación directa no se ajusta a la de un

día despejado.


concretos en los que ha fallado el seguidor solar, como se muestra en el

correspondiente diagrama de Box & Whisker. Por todo ello, es difícil asegurar de forma

rotunda la fiabilidad de las medidas de difusa. Además, hay que tener en cuenta que un

pequeño fallo de seguimiento del Sol se nota mucho en las medidas de directa normal,

y no así en las de difusa.

No se ha podido comparar con los datos de las estaciones cercanas ya que no se

dispone de un año completo de datos.


6. Conclusiones generales

Como resumen y conclusiones se puede destacar que:

Se ha tenido que realizar una corrección de la manera más óptima posible a la

referencia horaria de los datos enviados por COMPANY Energy, para así poder realizar

el análisis con la precisión necesaria. Dichas correcciones se pueden ver en la Tabla 9.

A continuación, se muestra una tabla en la que se pueden ver los porcentajes

obtenidos para cada flag.

Tabla 14: Porcentaje de errores para cada flag de control (%)

Flag

Dic 2005 y 2006 2007 2008 2009

0

50,71 50,27 50,28 47,86

1

44,27 48,47 49,27 51,54

2

0,00 0,00 0,00 0,00

3

0,64 0,02 0,02 0,00

4

0,00 0,00 0,00 0,00

5

3,80 0,66 0,40 0,45

6

0,58 0,58 0,03 0,15

En todos los años estudiados, se ha podido observar que existe un gran número de días en

los que posiblemente haya habido algún tipo de error del seguidor solar, ya sea una caída

total, o un desapuntamiento parcial de dicho instrumento de medida.

El porcentaje de datos válidos (flag 1) ha ido aumentando en el transcurso de los años,

llegando a superar el 50% en el 2009.

Aún así, se recomienda revisar el funcionamiento del seguidor solar y todos los parámetros que

lo configuran, para asegurar que no existen fallos de apuntamiento a lo largo del día. Además,

se sugiere que se revise la referencia horaria en la que se están tomando los datos para evitar

errores en los ajustes a TSV. Así mismo, se aconseja seguir las recomendaciones de la BSRN

para el mantenimiento y limpieza de los equipos de la estación.


7. Referencias

Beyer, H. G., Wald, L., Czeplak, G. and Terzenbach, U., 1996. Solar radiation maps for the new

European solar radiation atlas ESRA. Proceedings of: The 1996 EuroSun Congress,

Freiburgh (Germany).

Dumortier, D., 1999. The European Solar Radiation Atlas and the Satellight web server.

Proceedings of: 2n Workshop on satellites for solar energy assessments, Golden (USA).

ESRA, 2000a. The European solar radiation atlas. Vol. 1: Fundamentals and maps. Edited by:

Scharmer, K. y Reif, J. Les Presses de l'Ecole des Mines, Paris (France).

ESRA, 2000b. The European solar radiation atlas. Vol. 2: Database and exploitation software.

Edited by: Scharmer, K. y Reif, J. Les Presses de l'Ecole des Mines, Paris (France).

McArthur, L. J. B., (Report 1998). Baseline Surface Radiation Network (BSRN). Operations

Manual V1.0. WMO/TD-No.879.

csp, cpv or pv solar plant simulation report

Engineering