Este año el Coordinador Eléctrico Nacional implementará un sistema experto de pronósticos de generación eólica existente en el país, a partir de la combinación de dos fuentes de información que actualmente operan con el propósito de perfeccionar la gestión de este recurso en la operación del sistema eléctrico local.

Esta iniciativa se enmarca en el Sistema Centralizado de Pronósticos que ejecuta el organismo coordinador con el objetivo de aumentar los niveles de integración de energías renovables variables (solar fotovoltaica y eólica) en el sistema eléctrico, el cual implicó un trabajo de colaboración con GIZ Chile y el Ministerio de Energía.

Sistema

En un documento enviado a ELECTRICIDAD por parte del Coordinador Eléctrico Nacional  se señala que actualmente el organismo cuenta con los pronósticos de generación eólica para plantas sobre 9 MW elaborados por las empresas coordinadas, así como con pronósticos elaborados por un servicio externo especializado para las mismas centrales y adicionalmente para centrales de potencia menor a 9 MW.

“Observamos que existe una clara tendencia de mejora en el desempeño de los pronósticos de ambas fuentes. De esta forma, para el caso de centrales mayores a 9 MW el Coordinador ha analizado la conveniencia de utilizar una de las dos fuentes de pronósticos que haya demostrado el mejor desempeño”, se indica.

El documento afirma que, en este contexto, en el organismo se trabaja para implementar un sistema experto de pronósticos “que realiza una combinación de ambas fuentes cuyo fundamento es una metodología de optimización en base a un entrenamiento, usando los resultados históricos de desempeño. Esto permite aprovechar de la mejor forma el desempeño las fuentes de pronósticos disponibles”.

“Este sistema experto ha estado en proceso de marcha blanca desde junio a la fecha. Los resultados obtenidos indican que se obtienen mejoras importantes, y se espera utilizar este sistema durante el primer trimestre de este año”, se agrega.

 

Resultados

La evaluación del sistema centralizado de pronósticos es positiva en el Coordinador, por lo que se espera que el procesamiento de los datos siga mejorando entre los operadores de parques eólicos.

“Si bien es positivo observar una tendencia de mejora año a año en el desempeño de los pronósticos, aún existen oportunidades de mejora en los resultados, tanto en la cantidad y calidad de los datos así como en nuevas variables a medir aspectos que influyen en el desempeño de los modelos predictivos”, se sostiene en documento del organismo.

También se estima que el Reglamento de la Coordinación y Operación del Sistema Eléctrico Nacional, publicado en diciembre de 2019, permita profundizar los avances en esta materia, pues se contemplan nuevas exigencias para las empresas coordinadas como la necesidad de disponer de equipamiento para realizar mediciones del recurso primario y variables meteorológicas; entrega de información estadística y en línea de su disponibilidad de recursos y variables meteorológicas; ente otros aspectos.

“Estas nuevas exigencias van en línea en contar con más y mejor información para que el sistema centralizado de pronósticos pueda optimizar sus resultados. Adicionalmente, el Coordinador continuará impulsando y apoyando investigaciones que contribuyan a contar con mejores modelos predictivos”, se añade.

Como perspectivas a futuro, el documento plantea que la idea es incluir el sistema experto de pronósticos en las nuevas centrales eólicas que se incorporan al sistema eléctrico, considerando el significativo aumento que se tendrá en la capacidad instalada de esta tecnología.

Antecedentes

El sistema centralizado de pronósticos de generación solar y eólica, parte importante del sistema experto, comenzó a trabajarse a partir de los análisis y estudios realizados por una mesa de trabajo conformada en 2015 por el Coordinador Eléctrico Nacional, la Comisión Nacional de Energía, el Ministerio de Energía y GIZ Chile, donde se contrató a un proveedor de pronóstico para implementarlo en el organismo coordinador.

“El principal objetivo para implementar el sistema de pronósticos centralizado fue disminuir el error de pronóstico de generación para aprovechar los recursos de estas fuentes renovables variables de manera eficiente. En ese momento, el Coordinador recibía únicamente los pronósticos que los mismos parques envían, por lo tanto, con este sistema de pronósticos centralizado se obtiene información adicional y aumenta la confiabilidad, útil para procesos como la programación de generación y la operación en tiempo real”, explica Nataly Montezuma, asesora técnica de GIZ Chile.

A su juicio, el pronóstico eólico es un desafío, “tanto para el sistema centralizado como para los pronósticos enviados por los parques debido a la alta variabilidad del viento en algunas zonas del norte de Chile, pero el error del pronóstico del sistema centralizado fue disminuyendo durante su etapa de prueba, debido a que el proveedor implementó mejoras como la integración de modelos numéricos adicionales de predicción meteorológica de alta resolución, para captar mejor los efectos meteorológicos de zonas complejas de Chile, y modelos estadísticos para modelar mejor las diferencias horarias en la generación observada”.

“Además, los modelos aplicados cuentan con métodos de inteligencia artificial y así generan aprendizaje de datos históricos”, agrega la especialista.

La ejecutiva menciona la experiencia realizada en Alemania con el desarrollo de estas soluciones. “Podríamos poner como caso el del operador 50 Hertz, que es el responsable del noreste de ese país, que es la zona con mayor penetración renovable (mayor a 50%), donde se tiene implementado un sistema de pronósticos centralizado para la generación eólica y solar con varios proveedores especializados en paralelo”.

“Esta redundancia aumenta la seguridad por si un proveedor falla y además se incentiva la competencia por la mejor calidad de pronóstico entre las empresas al recompensar los mejores proveedores. Alemania tiene el desafío adicional que la mayoría de las energías renovables están conectados a nivel de distribución y por lo tanto no cuentan con tantas señales en vivo de las plantas. Por ello, los pronósticos incorporan extrapolaciones por zona basado solamente en algunas mediciones representativas”, afirma.

Nataly Montezuma explica que los principales desafíos técnicos en materia de pronósticos de viento para la operación del sistema apuntan a “mejorar la precisión del pronóstico del día siguiente o day-ahead, puesto que son los que tienen mayores desviaciones de generación debido a la naturaleza cíclica y variaciones abruptas locales y difíciles de predecir del viento en algunas zonas de Chile”.

Y concluye: “El proveedor del sistema de pronósticos centralizado se ha enfocado en mejorar este pronóstico con implementación de mejoras en los modelos utilizados, además de entre otras cosas trabajar en conjunto con el Coordinador para mejorar la calidad de datos y señales enviadas al sistema”.