Es aconsejable someter las observaciones de tierra a un control de calidad antes de ser utilizadas en cualquier proceso. El motivo por el que una observación pueda ser finalmente descartada puede provenir del propio instrumento o de factores externos. En el caso de las observaciones de radiación solar, cuestiones como una mala calibración del sensor, la existencia de agua o suciedad, sombreamientos, una mala orientación o la aparición de un desnivel alterará las observaciones recogidas. Un criterio de invalidación del control de calidad podría ser la existencia de observaciones por encima de la correspondiente radiación de cielo despejado. Sin embargo, este criterio puede no ser determinante.

La cantidad de radiación solar que alcanza un punto de la superficie terrestre viene determinada por la fecha y hora, la localización geográfica y el contenido de la atmósfera, principalmente, de las nubes. Si se prescinde de la nubosidad, la radiación que alcanza la superficie terrestre se denomina radiación de cielo despejado. Así, podría ser intuitivo pensar que no pueden existir observaciones válidas de radiación solar superiores a las de cielo despejado.

Existen diferentes modelos teóricos que pueden estimar esta radiación en ausencia de nubes. Estos modelos son una fuente importante de información bien sea por su implicación en el cálculo de otros procesos o como elemento de control de calidad de observaciones de radiación solar. En este último sentido, la radiación de cielo despejado supondría un límite teórico que las observaciones correctas no deben superar por norma general.

Entonces, ¿una correcta observación de la radiación solar no puede superar su correspondiente valor de cielo despejado? En términos generales, la respuesta es no; una observación de radiación solar válida debe permanecer por debajo del límite teórico que nos brinda el modelo de cielo despejado. Sin embargo, ciertas condiciones excepcionales pueden invalidar esta lógica: claridad atmosférica mayor que la del modelo de cielo despejado y el realce de las nubes.

Claridad atmosférica mayor que la tenida en cuenta por el modelo de cielo despejado

Los modelos de cielo despejado aplican la atenuación de una atmósfera libre de nubes. Las características de la atmósfera, aun libre de nubes, son cambiantes y tienen que ser indicadas al modelo.

Algunos de estos modelos están preparados para recibir parámetros representativos de la atmósfera que pueden provenir de observaciones. Alternativamente, estos parámetros pueden sustituirse por valores que pueden tener una validez anual, mensual, climática, etc. Este hecho permite la posibilidad de que la calibración del modelo de cielo despejado sea inexacta lo que, en presencia de una atmósfera más clara de la parametrizada, podría generar valores de cielo despejado más reducidos, que incluso podrían ser superados por las observaciones. En tal caso, la observación de radiación solar podría exceder el límite propuesto por el modelo de cielo despejado sin ser por ello espuria. En otras palabras, sería el modelo el que se encontrara mal calibrado.

Realce de las nubes

El fenómeno de realce de las nubes se produce cuando estas interactúan con los haces de luz solar provocando que a ciertos puntos de la superficie llegue más energía de la habitualmente disponible. Como consecuencia, un instrumento de medida podría recoger una observación válida excepcionalmente elevada que incluso podría superar las condiciones de cielo despejado.

Por lo tanto, es posible tener en un punto más radiación solar que la correspondiente de cielo despejado, aunque se trate de un fenómeno natural poco frecuente. Siendo la energía solar una de las alternativas renovables más populares, ¿no se podría emplear un fenómeno similar al realce de las nubes en favor de la generación eléctrica? De hecho, el sector de la energía solar ya lo ha hecho por medio de centrales termosolares y paneles fotovoltaicos con concentradores solares.

Centrales termosolares para la generación eléctrica

En estas instalaciones termosolares se aprovecha la energía solar para calentar un fluido que servirá, en última instancia, para generar energía. En este tipo de centrales, en lugar de simplemente exponer el fluido a la luz solar para que se caliente, se emplean espejos que redirigen sus haces de luz hacia él, favoreciendo así su calentamiento. Existen dos tipos de instalaciones termosolares:

• Instalaciones termosolares de colectores cilindro-parabólicos (CCP). En las de CCP existe un circuito de espejos curvos que se emplean para calentar un fluido que pasa por un eje central.
• Instalaciones termosolares de torre. En instalaciones de torre, un campo de espejos redirige los haces de luz solar hacia un punto en una torre central donde se encuentra el fluido a calentar.

Paneles fotovoltaicos con concentradores solares

Los paneles fotovoltaicos con concentradores solares son paneles cuyas células fotovoltaicas se hallan situadas bajo una lente que concentra diversos haces solares. De esta manera, la célula se estimula con mayor cantidad de energía solar, lo que se traduce en mayor producción eléctrica.

Como se ha comentado, el límite propuesto por un modelo de cielo despejado no es siempre determinante a la hora de invalidar una observación de radiación solar, bien por motivos de inexactitudes en la parametrización del modelo o bien por la existencia de fenómenos que afecten a los haces solares. La industria de generación eléctrica emplea fenómenos de alguna manera semejantes al relace de las nubes para favorecer la producción eléctrica de origen solar.