Metodología basada en ciencia de datos para el desarrollo de pronóstico de la generación de energía de una planta solar fotovoltaica

Abstract

El uso de plantas solares fotovoltaicas para la generación de energía eléctrica ha ido en constante aumento en los últimos años. Muchas de estas se conectan a la red eléctrica externa, por lo que se hace necesario el pronóstico de la energía eléctrica generada por las plantas solares para coadyuvar en la gestión del operador de la red. En esta investigación se presenta una metodología basada en la ciencia de datos para desarrollar el pronóstico de energía eléctrica generada de plantas solares fotovoltaicas, utilizando, para efectos de comparación, tres técnicas diferentes: análisis de series de tiempo, regresión lineal múltiple y red neuronal artificial. Se trabajó con los datos históricos de la potencia pico, la irradiancia solar, la temperatura ambiente, la velocidad del viento y la tasa de suciedad de una planta solar fotovoltaica experimental del NREL. Para evaluar el desempeño de los modelos se utilizan las métricas RMSE, MAE y MAPE, resultando que el modelo ARIMA del análisis de series de tiempo fue el que mejor desempeño tuvo con un MAE de 1.38 kWh, RMSE de 1.40 kWh y MAPE de 6.35 %. En el análisis de correlación se determinó que la generación de energía era independiente de la tasa de suciedad, por lo que se descartó esta variable en los modelos de regresión.