Buenos Aires (EP), 10 de enero ‘25. Científicos han cuantificado el impacto de los incendios forestales en la disponibilidad de irradiancia directa normal e irradiancia horizontal global a nivel estatal, regional y nacional en Estados Unidos. Han descubierto que la irradiancia directa es más sensible al humo que la irradiancia horizontal global relevante para la energía fotovoltaica.
Un equipo de investigación dirigido por la Universidad Estatal de Colorado, en Estados Unidos, ha analizado el impacto del humo de los incendios forestales en la disponibilidad de recursos solares, concretamente la irradiancia normal directa (DNI, por sus iniciales en inglés) y la irradiancia horizontal global (GHI). A partir de observaciones de humo, aerosoles y nubes realizadas por satélite, el equipo pudo medir el impacto a escala estatal, regional y nacional en todo Estados Unidos a diferentes escalas temporales.
«Los recursos solares se evalúan por la cantidad de radiación de onda corta DNI y GHI que recibe un lugar», explicaron. «La energía termosolar de concentración se basa en la DNI, mientras que la fotovoltaica se basa principalmente en la GHI. Sin embargo, combinadas, la GHI y la DNI indican la cantidad de radiación difusa, que afecta de forma diferente a las tecnologías de paneles fotovoltaicos».
Los investigadores utilizaron datos de DNI y GHI de cielos despejados y de todos los cielos de la Base de Datos Nacional de Radiación Solar (NSRDB) del Laboratorio Nacional de Energías Renovables con una resolución espacial de 4 km y temporal de 30 minutos en todo el territorio continental de Estados Unidos. Las mediciones de todo el cielo incluyen los impactos de las nubes y los aerosoles, mientras que los valores de cielo despejado incluyen los aerosoles pero excluyen las nubes.
«Calculamos las medias diarias de cada variable utilizando los momentos en los que el ángulo cenital solar (SZA) es inferior a 75°, los cambios provocados por las nubes restando los valores de cielo despejado (es decir, sin nubes) y de todo el cielo, y los cambios provocados por el humo restando los valores de cielo despejado en los días afectados por el humo y en los días sin humo de referencia», explican los científicos.
En la escala más fina de su investigación, el equipo examinó dos días de la temporada de incendios forestales de 2020 en California y los comparó con condiciones análogas libres de humo en los mismos días de 2019. A escalas mensuales y anuales mayores, el equipo comparó los recursos solares regionales y nacionales en las condiciones de mucho humo de 2020 y de poco humo de 2019. A una escala aún mayor, el análisis se amplió a 2006-2021 para caracterizar las interacciones regionales humo-irradiancia a más largo plazo.
«Encontramos pérdidas considerables en el DNI medio diario basado en modelos (32-42%) y GHI (11-17%) en California debido al humo local», explicó el grupo. «El humo local también puede reducir considerablemente el DNI medio mensual (máx.: 61%) y el GHI (máx.: 25%), persistiendo el impacto sobre el DNI a sotavento de los incendios. Sin embargo, el impacto del humo transportado sobre el GHI es relativamente mínimo (<5%) de media en los Estados Unidos contiguos (CONUS), incluso durante una temporada extrema de incendios forestales».
En conclusión, los académicos afirmaron que la escala de las reducciones de GHI implica que el impacto medio de los penachos de humo en los recursos fotovoltaicos es relativamente mínimo en todo EE.UU., lo que calificaron de «alentador», ya que cada vez hay más capacidad de almacenamiento en baterías a escala de servicios públicos, cuando el humo local provoca cambios potencialmente grandes en la irradiancia a escalas de tiempo más finas.
Sus hallazgos se presentan en «Solar energy resource availability under extreme and historical wildfire smoke conditions» (Disponibilidad de recursos de energía solar en condiciones extremas e históricas de humo de incendios forestales), publicado en Nature Communications. Científicos de la Universidad Estatal de Colorado, el Springfield College y el Centro de Investigación Langley de la NASA llevaron a cabo la investigación.
Gentileza https://www.pv-magazine-latam.com/