Pronóstico de viento local con alta resolución y amplio horizonte mediante modelación híbrida: heurística y estadística multivariada

Esta tesis presenta un modelo híbrido para el pronóstico de la velocidad del viento con alta resolución temporal y horizonte de largo plazo, diseñado para abordar fenómenos atmosféricos locales en una región costera tropical. La metodología combina transformadas armónicas (Fourier), análisis estadístico multivariable (DOE–ANOVA) y optimización heurística mediante Enjambre de Partículas (PSO), permitiendo construir una función pronosticadora físicamente coherente y computacionalmente replicable. El estudio se fundamenta en tres objetivos específicos: (i) analizar la influencia de temperatura, presión y humedad sobre la velocidad del viento mediante DOE-ANOVA, (ii) caracterizar armónicos relevantes a partir de su atenuación, amplificación y desfase, y (iii) optimizar parámetros armónicos con PSO para construir una serie pronosticada. Se utilizaron más de 40 años de datos horarios del conjunto ERA5 y datos in situ de la estación meteorológica de la Universidad de la Costa, Barranquilla. El modelo logró un MAE de 1.586, un MSE de 2.014 y un coeficiente de correlación cercano a 0.70 en un horizonte de pronóstico de cuatro años. A partir de esta serie se estimó el potencial energético teórico del viento, con una potencia promedio de 160.78 W/m² y una energía total acumulada de 5633.58 kWh/m². Estos resultados refuerzan la aplicabilidad del modelo como herramienta preliminar para estudios de viabilidad energética en regiones no instrumentadas. La aproximación propuesta prioriza la trazabilidad metodológica, la interpretación física del fenómeno y el enfoque energético, contribuyendo a la planificación sostenible de recursos eólicos.

• Autores: Vega Zúñiga, Samuel José
• Tipo de recurso: Doctoral thesis
• Fecha de publicación: 2025
• Institución: Corporación Universidad de la Costa
• Repositorio: REDICUC - Repositorio CUC
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.cuc.edu.co:11323/14338
• Acceso en línea: https://hdl.handle.net/11323/14338; https://repositorio.cuc.edu.co/
• Palabra clave: Pronóstico; Regresión lineal; Heurística; Velocidad del viento; Energía eólica teórica; Fourier; DOE-ANOVA; PSO; Forecasting; Linear regression; Heuristic; Wind speed; Theorical wind energy
• Rights: openAccess
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