Inleiding tot sonstraling en die impak daarvan op fotovoltaïese produksie

Introduction-to-Solar-Radiation-and-its-Impact-on-Photovoltaic-Production

Sonstraling is die hoofbron van energie wat deur fotovoltaïese stelsels gebruik word. Die sonkonstante aan die bokant van die atmosfeer is ongeveer 1361-1362 W/m², maar hierdie waarde wissel volgens die Aarde se wentelbaan. Soos dit verbygaan deur die atmosfeer ondergaan dit absorpsie, verstrooiing en verswakking, hoofsaaklik as gevolg van wolke, aërosols, waterdamp en atmosferiese gasse.

Tipes sonstraling

Die sonstraling wat die Aarde se oppervlak bereik, bekend as globale bestraling, bestaan ​​uit drie hoofkomponente:

  • 1 . Stralingsgerigte – L'énergie solaire qui atteint la surface de la Terre sans verspreiding.
  • 2 . Straling diffuus – La lumière solaire qui est réfléchie ou dispersée par l'atmosphère.
  • 3 . Stralingsrefléchie – L'énergie solaire réfléchie par le sol ou les hindernisse omgewings.

In helder lugtoestande bereik sonstraling sy maksimum vlak, wat noodsaaklik is vir die modellering van fotovoltaïese produksie in PVGIS.COM.

Skatting van sonstraling: grondmetings vs. satellietdata

Grondmetings: Hoë akkuraatheid maar beperkte dekking

Die mees akkurate manier om te meet sonstraling is deur hoë-presisie sensors , maar dit vereis:

  • Gereelde sensorkalibrasie en instandhouding
  • Gereelde metings (ten minste een keer per uur)
  • Data-insameling oor ten minste 20 jaar

Grondmetingstasies is egter beperk en oneweredig versprei, wat maak satelliet data 'n meer betroubare alternatief.

Satellietdata: globale dekking en langtermynanalise

Weersatelliete soos METEOSAT bied hoë-resolusie beelde wat dek Europa, Afrika en Asië , met historiese rekords wat oor 30 jaar strek.

Voordele van satellietdata

  • Beskikbaar selfs in gebiede sonder grondmeetstasies
  • Data word elke 15-30 minute opgedateer
  • Betroubare skattings gebaseer op wolk-, aërosol- en waterdampontleding

Beperkings van satellietdata

Moontlike onakkuraathede onder sekere voorwaardes:

    • Sneeu kan verkeerd vertolk word as wolke
    • Stofstorms kan moeilik wees om op te spoor
    • Geostasionêre satelliete dek nie poolstreke nie

Om vir hierdie beperkings te vergoed, PVGIS.COM integreer ook klimaatheranalise-data vir streke wat nie gedek word nie deur satellietwaarnemings.

Metodes vir die berekening van sonstraling in PVGIS.COM

PVGIS.COM gebruik gevorderde algoritmes om sonstraling te skat gebaseer op die volgende databronne:

  • PVGIS-CMSAF en PVGIS-SARAH - Data vir Europa, Afrika, en Asië
  • NSRDB – Sonstraling databasis vir Noord en Sentraal Amerika
  • ECMWF ERA-5 – Klimaatmodeldata van globale heranalise

Berekeningsproses

  • 1 . Ontleed satellietbeelde wolkbedekking te bepaal
  • 2 . Modellering van sonstraling onder helder lugtoestande , met inagneming van die uitwerking van aërosols, waterdamp en osoon
  • 3 . Bereken totale sonstraling gebruik van wolkreflektiwiteitsdata en atmosferiese modelle

Potensiële bronne van foute

Sneeu kan misgis word wolke , wat lei tot onderskatte stralingswaardes

Skielike veranderinge in aërosolvlakke (bv. stofstorms, vulkaniese uitbarstings) word dalk nie dadelik opgespoor nie

Databronne en beskikbaarheid in PVGIS.COM

METEOSAT Satelliete - Verskaf uurlikse data vir Europa, Afrika en Asië.

ECMWF ERA-5 - Heranalise van globale klimaatdata.

NSRDB – Sonstraling databasis vir Noord- en Sentraal-Amerika.

Hierdie databronne laat toe PVGIS.COM om byna wêreldwye dekking vir sonbestralingsberamings te bied en te verbeter fotovoltaïese simulasies.

Gevolgtrekking

Vooruitgang in satellietafstandwaarneming en klimaatmodellering maak dit moontlik PVGIS.COM om hoogs akkurate sonkrag te verskaf stralingsskattings, wat sonkrag-professionele persone help om hul FV-installasies te optimaliseer.

Voordele van PVGIS.COM

Betroubare data van satelliet- en klimaatmodelle

Akkurate simulasies vir elke streek om sonkragproduksie te skat

Gevorderde gereedskap vir navorsers en ingenieurs in sonenergie-analise