Assessment of solar radiation in the andean region of Ecuador using satellite estimates and ground measurements

Abstract

La ubicación del Ecuador representa un gran potencial solar pero debido a la falta de información o datos, el uso de este tipo de recurso es limitado. Este estudio tiene como objetivo validar los datos satelitales de radiación solar global y radiación neta obtenidos de Climate and Metereologic Satellite Application Facilities (CM SAF) de la Organización Europea para la explotación de satélites meteorológicos con datos de estaciones meteorológicas de la superficie terrestre de las provincias de Azuay, Chimborazo y Pichincha. También busca obtener los resultados de radiación neta en la parte Andina del Ecuador. Los datos de radiación solar en el período de estudio (2016 a 2018) fueron suministrados por el Instituto de Investigación Geológico y Energético (IIGE) y por la Secretaría de Ambiente del Distrito Metropolitano de Quito (DMQ). Se realizó un análisis de los datos de las estaciones terrestres y satelitales para proceder con la validación. Se aplicaron los comparativos estadísticos entre la información de cada una de las doce estaciones del INER y las cinco estaciones del DMQ y los datos satelitales mediante el uso de diferentes paquetes computacionales disponibles en el software de análisis estadístico R. El resultado comparativo entre los datos satelitales y terrestres de radiación solar global indica que los datos satelitales en escala mensual pueden ser usados siempre y cuando se realice una corrección de sesgo. En promedio el valor del sesgo entre los datos terrestres y satelitales en los dos conjuntos de datos es alrededor del 45% en las provincias estudiadas. Por otro lado, los resultados de la validación de radiación neta muestran que es relativamente confiable usar los datos de cada una de las variables del Balance de Energía Solar en Superficie para obtener la radiación neta debido a que los resultados de la comparación estadística se encuentran dentro de los rangos de error aceptables. Este estudio ha permitido determinar las características particulares del balance radiativo en la sierra ecuatoriana. En las zonas con intensa radiación solar global se presenta una radiación neta alta y constante, mientras que, en zonas de menor altitud, la radiación neta decrece. El albedo y la nubosidad son parámetros que deben ser analizados de manera individual debido a que son parámetros claves en la obtención de la radiación neta.