Desarrollo de un Metamodelo de viento de alta resolución: aplicaciones de predicción de corto plazo y de estimación de recurso eólico

Abstract

La transición energética global hacia fuentes renovables ha situado a la energía eólica como una de las alternativas más prometedoras en el proceso de descarbonización. En este contexto, la capacidad para predecir con precisión la disponibilidad del recurso eólico se vuelve esencial tanto para la planificación de la producción como para la operación eficiente de los parques eólicos. La variabilidad natural del viento y la complejidad topográfica de muchas localizaciones hacen que los modelos convencionales de predicción presenten limitaciones significativas, especialmente cuando se requiere una resolución temporal y espacial elevada. Este trabajo se enmarca dentro del esfuerzo por superar esas limitaciones mediante el desarrollo de un metamodelo de viento de alta resolución. El enfoque propuesto combina simulaciones numéricas, reducción de dimensionalidad y técnicas de interpolación multivariable con el objetivo de generar predicciones horarias de viento y potencia con una antelación operativa útil. Particularmente, se centra en el parque eólico de Castríos, ubicado en una zona de alta complejidad orográfica, lo cual supone un desafío ideal para validar la robustez y aplicabilidad del modelo. A lo largo del documento se detallan los objetivos perseguidos, la caracterización de la zona de estudio, la metodología empleada, los principales resultados obtenidos y las reflexiones derivadas del desarrollo e implementación del modelo. Finalmente, se proponen líneas futuras de investigación que permitirán seguir mejorando la precisión y eficiencia de la herramienta desarrollada.

The global energy transition toward renewable sources has positioned wind energy as one of the most promising alternatives in the decarbonization process. In this context, the ability to accurately predict the availability of the wind resource becomes essential for both production planning and the efficient operation of wind farms. The natural variability of wind and the topographical complexity of many locations result in significant limitations for conventional prediction models, especially when high temporal and spatial resolution is required. This work is part of an effort to overcome these limitations through the development of a high-resolution wind metamodel. The proposed hybrid approach combines numerical simulations, dimensionality reduction, and multivariable interpolation techniques with the goal of generating hourly wind and power forecasts with operationally useful lead times. The focus is placed particularly on the Castríos wind farm, located in an area of high orographic complexity, making it an ideal setting to validate the robustness and applicability of the model. Throughout the document, the objectives, the characterization of the study area, the methodology used, the main results obtained, and the reflections derived from the development and implementation of the model are detailed. Finally, future lines of research are proposed that aim to continue improving the accuracy and efficiency of the developed tool.