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Un grupo de investigadores del CIEMAT está colaborado con el Centro Nacional de Investigaciones Atmosféricas de Estados Unidos (NCAR) para mejorar el modelo de predicción atmosférica a nivel regional WRF (que es un modelo numérico de sexta generación, que se aplica tanto en pronóstico operativo de tiempo como para la investigación en fenómenos meteorológicos) y así permitir una caracterización más precisa del recurso eólico, lo que resulta de gran importancia para optimizar su explotación como recurso energético.

El viento es un recurso del que no se puede disponer de forma constante, algo tan obvio ha obligado a emplear modelos de predicción meteorológica cada vez más sofisticados para su adecuada caracterización. Estos modelos proporcionan respuestas a los múltiples aspectos que hay que considerar para poder gestionar correctamente la energía eólica. Una adecuada simulación del campo de viento permite obtener, por ejemplo, el máximo rendimiento posible de los aerogeneradores, instalándolos en zonas de alto potencial eólico y alineándolos de forma perpendicular a la dirección predominante de los vientos. Las simulaciones del viento son de especial relevancia en zonas de terreno complejo, donde la topografía del terreno introduce importantes modificaciones de los vientos de la atmósfera libre, ya sea por canalizar las corrientes, por bloquear el paso de éstas o por provocar ascensos forzados de las mismas. Todos estos factores limitan la validez de evaluaciones del recurso eólico basadas en observaciones de la atmósfera y en ello radica la importancia de recurrir a los modelos numéricos para simular el comportamiento de la atmósfera a nivel regional, intentando recoger todas las características específicas de la zona considerada para que la caracterización del recurso eólico sea lo más precisa posible.

Los modelos atmosféricos regionales resuelven las ecuaciones de movimiento de una atmósfera no hidrostática (es decir, no asumen equilibrio entre la fuerza del gradiente de presión vertical y la atración gravitatoria), lo que les permite alcanzar alta resolución espacial en las simulaciones. A pesar de la complejidad que los modelos regionales han adquirido en las últimas décadas, todavía presentan limitaciones que nos impiden usar las simulaciones numéricas como sustituto de la realidad. La Unidad de Energía Eólica del CIEMAT está colaborando con el Centro Nacional de Investigaciones Atmosféricas de Estados Unidos (NCAR) para proporcionar mejores estimaciones numéricas del viento cerca de la superficie terrestre, mediante el modelo de investigación y predición del tiempo WRF (Weather Research and Forecasting).

El modelo WRF, aún siendo de una considerable versatilidad, ya que permite definir la región de interés a diferentes escalas, presenta limitaciones en su formulación. Precisamente, la investigación desarrollada por el NCAR y el CIEMAT está permitiendo caracterizar mejor estas limitaciones así como proponer mejoras en su formulación.  El próximo mes de abril aparecerá una nueva versión del modelo WRF que dispondrá de las dos mejoras desarrolladas por el grupo de investigadores del CIEMAT; la primera de ellas consiste en una mejor representación de la capa superficial atmosférica, puesto que la nueva parametrización proporciona una mejor representación de los procesos físicos que ocurren en situaciones de alta estabilidad/inestabilidad atmosférica. La segunda consiste en representar los efectos que la topografía que no resuelve el modelo produce sobre el viento cerca de la superficie. En concreto, proporciona una mejor simulación de los efectos producidos por las montañas e introduce, por primera vez en el modelo, el frenado que ocasiona la topografía.