Previsión de producción fotovoltaica en base a climatología

Abstract

El objetivo de este proyecto es la creación de una aplicación informática que sea capaz de generar estimaciones sobre la producción futura de electricidad de plantas fotovoltaicas, Empleando para ello datos meteorológicos estadísticos y previsiones meteorológicas. Se ha adquirido conocimiento sobre las bases de la energía fotovoltaica y el mercado eléctrico para poder definir los requisitos de la aplicación informática de forma óptima. Después, se ha elaborado un sistema matemático capaz de estimar la curva de producción de una instalación obteniendo los datos climatológicos de la zona. A partir de las ecuaciones, se han construido un motor de cálculo con dos modelos matemáticos, uno determinista y otro estadístico o probabilista. Tras definir las características de ambos modelos, se lleva a cabo el proceso de diseño de la aplicación. Se materializará en forma de código los modelos planteados para después construir una interfaz gráfica que los envuelva y permita al usuario introducir los datos necesarios y obtener los resultados. El lenguaje empleado es Python y la aplicación es para sistema operativo windows. Para acceder a la información climatológica se ha empleado la base de datos del sistema de Información Fotovoltaica Geográfica Europea (PVGIS) y una API de un servicio web de meteorología. Esta API envía a la aplicación los datos meteorológicos de interés Cuando se le solicitan. La fase de pruebas se realiza una vez la aplicación está terminada, y busca comprobar que el programa responde correctamente a los requisitos del usuario. Además, comprueba la eficacia de los modelos y su margen de error, ajustando los modelos si es necesario hasta cumplir con los requisitos mencionados. Cuando concluye la fase de pruebas, se entregan los archivos de la aplicación junto con un manual de usuario donde se detallan todas las funcionalidades. En este proyecto se incluye también un presupuesto del coste del desarrollo de la aplicación y se adjunta el código fuente completo.

The objective of this project is the development of a software capable of generating estimates of future electricity output of photovoltaic plants, using past meteorological data and weather forecasts. Knowledge about the basics of photovoltaic energy and the electricity market has been acquired in order to define the requirements of the computer application optimally. Subsequently, a mathematical system capable of estimating the production curve of an installation by obtaining the climatological data of the area has been elaborated. Based on these equations, a calculation engine has been built with two mathematical models, one deterministic and another statistical or probabilistic. After defining the characteristics of both models, the application design process is carried out. The proposed models will be materialized into code and then a graphical interface will be built to encapsulate them, allowing the user to enter the necessary data and obtain the results. The language used is Python and the application is for Windows operating system. To access the climatological information, the database of the European Photovoltaic Geographic Information System (PVGIS) and an API of a meteorological web service have been used. This API sends the weather data of interest to the application when its requested. The testing phase is performed once the application is completed, and aims to check that the program responds correctly to the commands given by the user. It also assesses the efficiency of the models and their margin of error, adjusting the models if necessary, in order to meet the requirements of the test plan. Upon the conclusion of the testing phase, the application files are delivered together with a user manual detailing all the functionalities. This project also includes an estimate of the cost of the application development and the complete source code is attached.