Wind3D – Predicción del campo de viento en la escala local

Los modelos de viento son herramientas que permiten el estudio de diversos problemas relacionados con la atmósfera, tales como, el estudio de cómo afecta el viento a una determinada estructura, la dispersión de contaminantes, el estudio del emplazamiento de parques eólicos o la propagación de incendios. De esta manera, los modelos de viento son, pues, herramientas cada vez más importantes para afrontar con solvencia una amplia gama de problemas de interés social, político y económico, y cada vez se exige más de ellos.

Así, con el objetivo de ofrecer un medio que permita estudiar y simular los campos de vientos, se presenta una solución consistente en un software de predicción, a través del cual, se puede calcular el campo de viento de cualquier área de interés, teniendo siempre como base otro campo conocido, ya sean estaciones meteorológicas específicas o predicciones de un modelo numérico meteorológico como el del Centro Europeo de Previsiones Meteorológicas a Plazo Medio (ECMWF, por sus siglas en inglés) [Este modelo europeo se ejecuta cada 12 horas y es capaz de elaborar la previsión meteorológica con 10 días de adelanto].

Para su funcionamiento, el software tiene en cuenta los procesos físicos que gobiernan el perfil del viento en la atmósfera y la orografía y, para ello, se necesita recopilar o introducir los siguientes datos en el sistema:

(1) Malla de tetraedros del dominio de cálculo.
(2) Mapa con la rugosidad y la altura de desplazamiento del terreno.
(3) Valores puntuales del viento (velocidad y dirección).

El resultado que se obtiene mediante el análisis de esta información es un modelo o representación, que refleja el campo de viento en todos los nodos de la malla de tetraedros. Además, se puede especificar puntos concretos en los que conocer el campo de viento.

Precisamente, el software, denominado Wind3D y comercializado en licencias, es un programa que, a partir de datos puntuales, calcula el campo de viento en un dominio tridimensional. Este dominio de cálculo se encuentra limitado, en su parte inferior, por el terreno o suelo objeto de estudio y, en su parte superior, se eleva el límite de análisis a la altura que se desee.

Esta solución, se presenta como un elemento interesante para generar bases de datos para las configuraciones de viento más probables en una región determinada. Además, se puede aplicar a cualquier escenario en el que el viento sea importante y no se disponga de una medición de la zona de interés.

A continuación, se recogen algunas aplicaciones de esta solución:

• Cálculo del campo de viento en parques eólicos. Esto permite la evaluación de la potencia producida por un aerogenerador en función de su ubicación y su comparación con las curvas suministradas por el fabricante.
• Identificación de localizaciones óptimas para parques eólicos.
• Estudios sobre la propagación de contaminantes por la atmósfera.
• Estudio sobre la dispersión de las semillas de determinadas plantas, lo que hace posible la supervivencia y dispersión de estas especies vegetales, así como las poblaciones de insectos voladores.
• Propagación de incendios forestales. El viento afecta a la extensión de los incendios forestales, en la medida en que puede detenerlos o acelerarlos.
• Análisis de los efectos del viento sobre el ganado. En este caso, el viento, en combinación con las temperaturas frías, tiene un efecto negativo sobre los animales de ganado. Además, el viento afecta a las reservas de alimento de los animales y sus estrategias de caza y defensa.
• Predicción de la capacidad de transporte de líneas eléctricas aéreas.