Executive Secretary
21st International Symposium on Electrical Engineering
SIE 2025
Abstract
The exploitation of wind energy resources for power generation faces limitations associated with the availability of accurate wind speed data at different heights, as meteorological stations record information at specific levels. This study aims to estimate and analyze wind resource behavior using statistical tools and simulation models to assess the viability of power generation at a specific site. First, annual wind speed data measured at a height of 20 m by the Saltillo Atmospheric Observatory, Mexico, are used. To project these data to a height of 100 m (commercial-scale wind turbines), Hellman's Law and the Weibull distribution were applied, used for vertical extrapolation and probabilistic wind characterization. Next, Von Karman and Van der Hoven spectral models are integrated to simulate power generation scenarios over short- and long-term time horizons, incorporating the stochastic nature of the wind resource. Statistical analyses reveal differences in wind speed across altitudes, which impact potential energy yield. The modeling captures the temporal variability of the resource, providing key information for the sizing and design of wind systems. The results confirm that the combination of statistical techniques and mathematical modeling increases the accuracy of wind resource estimation, strengthening the technical basis for decision-making in generation projects that adapt to local conditions and different operating altitudes.
Resumen
El aprovechamiento del recurso eólico para la implementación en generación eléctrica, enfrenta limitaciones asociadas a la disponibilidad de datos precisos sobre la velocidad del viento a diferentes alturas. Ya que las estaciones meteorológicas registran información a niveles específicos. El presente estudio tiene como objetivo estimar y analizar el comportamiento del recurso eólico con herramientas estadísticas y modelos de simulación, para evaluar la viabilidad de la generación eléctrica en un sitio específico. Primero se emplean datos anuales de velocidad del viento medidos a 20 m de altura por el Observatorio Atmosférico de Saltillo, México. Para proyectar estos datos a una altura de 100 m (aerogeneradores de escala comercial) se aplica la Ley de Hellman y la distribución de Weibull, utilizadas para la extrapolación vertical y la caracterización probabilística del viento. A continuación, se integran los modelos espectrales de Von Karman y Van der Hoven para simular escenarios de generación energética en horizontes temporales de corto y largo plazo, al incorporar la naturaleza estocástica del recurso eólico. Los análisis estadísticos revelan diferencias en la velocidad del viento entre alturas, que impactan en el rendimiento energético potencial. La modelación permite capturar la variabilidad temporal del recurso, al proporcionar información clave para el dimensionamiento y diseño de sistemas eólicos. Los resultados confirman que la combinación de técnicas estadísticas y modelado matemático incrementa la precisión en la estimación del recurso eólico, al fortalecer la base técnica para la toma de decisiones en proyectos de generación que se adaptan a condiciones locales y distintas alturas operativas.
About The Speaker
Lidia Madeleine Flores Lopez

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