Caracterización del recurso eólico en la costa oceánica y sobre el Río de la Plata

Abstract

El presente estudio evaluó la calidad y disponibilidad de los datos provenientes de boyas y mediciones satelitales en las regiones costeras del Río de la Plata y el océano Atlántico, considerando tanto satélites individuales como un conjunto integrado de satélites. El período de análisis abarcó desde el 1.º de enero de 2010 hasta el 31 de diciembre de 2022, lo cual incluye la mayor parte del período de operación de las boyas y permite utilizar datos de velocidad media del viento superficial provenientes de 17 satélites. Como referencia, los datos satelitales utilizados en el reanálisis ERA5 corresponden a un subconjunto de esas 17 misiones satelitales seleccionadas en el presente estudio (ECMWF, 2024). Se realiza una comparación con datos de boyas y simulaciones WRF. El objetivo principal es comparar distintas fuentes de datos de viento superficial durante un período en el cual se dispone de observaciones. El análisis se centra en una región offshore que no cuenta con estudios previos específicos sobre recurso eólico, y donde las únicas mediciones observacionales disponibles en mar abierto provienen de boyas y satélites. Se realizó una comparación cruzada entre las mediciones de boyas, satélites y simulaciones del modelo WRF, empleando tres conjuntos de parametrización física. El propósito central fue mejorar la comprensión de los datos observacionales de viento superficial en la región analizada. Las simulaciones con WRF, que incluyen tres combinaciones distintas de esquemas de parametrización, fueron contrastadas con los datos de boyas y satélites. Estas configuraciones han sido previamente utilizadas en simulaciones offshore por Silveira and Gutiérrez (2023), Li et al. (2021) y Porchetta et al. (2021).

Para la región de estudio se empleó un conjunto satelital integrado, que sirvió como base para la selección de esquemas de parametrización en las simulaciones WRF, con el objetivo de mejorar la descripción del viento a mayores alturas y del recurso eólico marino. A partir de los datos analizados, se presenta un mapa estacional de viento superficial sobre el Río de la Plata y la plataforma del océano Atlántico. A su vez, se evalúa la precisión del modelo WRF en la predicción de vientos offshore en altura, empleando un horizonte de pronóstico de 24 horas por cada día de simulación. La metodología se basa en datos provenientes de una torre meteorológica ubicada en una instalación portuaria, aplicando técnicas de filtrado direccional para aislar únicamente condiciones de viento marino. A partir del estudio previo de Franco et al. (2019), que estudia la evolución de la capa límite interna generada por cambios en la rugosidad superficial, se emplean los niveles de medición que no se encuentran afectados por el cambio de rugosidad del suelo, y se obtiene información para el filtrado direccional. La validación se realiza en conjunto de datos de reanálisis ERA5 (Hersbach et al., 2020), para evaluar el desempeño de la simulación WRF en tres dominios anidados con resoluciones horizontales de 12 km, 4 km y 1.3 km. Este trabajo representa un paso inicial en el análisis del recurso eólico offshore en la región estudiada. Será necesario realizar análisis adicionales y campañas de medición que respalden futuras aplicaciones para parques eólicos marinos, particularmente a alturas representativas del buje de las turbinas. Esto es fundamental para establecer una conexión entre la velocidad del viento en superficie y los niveles superiores dentro de la capa límite planetaria.