Método de evaluación de la radiación solar por transmisibilidad atmosférica. Aplicación a la determinación del potencial energético solar de México

Abstract

La necesidad de integrar en el Sistema Energético Mexicano las fuentes renovables, en especial la solar, hizo deseable la evaluación y caracterización de la radiación que incide en el país. Determinar de forma puntual su intensidad es una tarea compleja, que requiere de un análisis detallado en el cual interviene la evaluación de distintas variables de tipo geográfico, astronómico, geométrico, físico y meteorológico. En México, este tipo de análisis no es común, tan sólo el Instituto de Ingeniería de la UNAM realizó en 2005 un estudio semejante. A pesar de su importancia, este estudio no presenta un método que permita evaluar el potencial ante diferentes estados de claridad o turbidez del cielo (tipo de atmósfera). Este documento centra su análisis en la cuantificación de la radiación solar a partir del estudio de 74 estaciones meteorológicas con registros climáticos de 20 años cada una. La información que se analiza comprende distintas variables, entre ellas: la temperatura, la presión atmosférica, la humedad relativa, la altitud y las precipitaciones. Así mismo, también se analiza a presencia de partículas y moléculas en la atmósfera. En conjunto, se trata de un análisis de transmisibilidad atmosférica Este análisis, además de complejo es amplio, por lo que desarrolló un método de evaluación más sencillo que reduce significativamente el proceso de cálculo, y que además permite determinar el tipo de radiación (directa o difusa) así como intensidad con la que incide en un lugar determinado. Este método incluye la evaluación de la radiación bajo cinco tipos de atmósferas las cuales se definen como: extremadamente limpia, despejada, media, turbia y muy turbia. Los resultados obtenidos por este nuevo método son válidos y presentan diferencias entre el 4% y 6% de media respecto al modelo de irradiancia tradicional. Por tanto, su aplicación es ampliamente recomendable para evaluar la radiación en lugares donde no se disponga de datos solares y meteorológicos puntuales. A partir de los resultados de radiación, se identificaron las zonas que presentan mayor potencial para el desarrollo de las diferentes tecnologías solares en México, que posteriormente fueron empleadas para la evaluación de su integración en el sistema eléctrico mexicano, con el fin de determinar su viabilidad como alternativa a las fuentes convencionales desarrolladas hasta ahora en el país.