Úvod do Slunečního Záření a Jeho Vliv na Fotovoltaickou Produkciu

solar_pannel

Sluneční záření je primárním zdrojem energie pro fotovoltaické (PV) systémy. Sluneční konstanta, měřená na horní hranici zemské atmosféry, je přibližně 1361-1362 W/m², ale její hodnota se mění v závislosti na poloze Země na oběžné dráze. Při průchodu atmosférou dochází k absorpci, rozptylu a útlumu záření, co je způsobeno převážně mraky, aerosoly, vodní párou a atmosférickými plyny.

Typy Slunečního Záření

Sluneční záření dopadající na povrch Země, známé jako globální sluneční záření, se skládá ze tří hlavních složek:

  • 1 . Přímé záření – Sluneční energie, která dopadá na Zemi bez rozptylu.
  • 2 . Difúzní záření – Sluneční světlo, které je odraženo nebo rozptýleno atmosférou.
  • 3 . Odražené záření – Sluneční energie, která se odráží od povrchu Země nebo okolních objektů.

Za jasného počasí dosahuje sluneční záření svého maximálního výkonu, což je zásadní pro modelování fotovoltaické výroby v PVGIS.COM.

Odhad Slunečního Záření: Pozemní Měření vs. Satelitní Data

Pozemní Měření: Vysoká Přesnost, ale Omezené Pokrytí

Nejpřesnějším způsobem měření slunečního záření je použití vysokopřesných senzorů, ale to vyžaduje:

  • Pravidelnou kalibraci a údržbu senzorů
  • Častá měření (alespoň jednou za hodinu)
  • Sběr dat po dobu nejméně 20 let

Protože pozemní měřicí stanice jsou omezené a nerovnoměrně rozmístěné, satelitní data se staly spolehlivější alternativou.

Satelitní Data: Globální Pokrytí a Dlouhodobá Analýza

Meteorologické satelity, jako METEOSAT, poskytují vysokokvalitní snímky, které pokrývají Evropu, Afriku a Asii, s historickými daty sahajícími více než 30 let zpět.

Výhody Satelitních Dat

  • Dostupné i v oblastech bez pozemních měřicích stanic
  • Aktualizace dat každých 15-30 minut
  • Spolehlivé odhady na základě analýzy mraků, aerosolů a vodní páry

Omezení Satelitních Dat

Možné chyby v určitých podmínkách:

    • Sníh může být nesprávně interpretován jako mrak
    • Písečné bouře mohou být obtížné detekovat
    • Geostacionární satelity nepokrývají polární oblasti

K vyrovnání těchto omezení PVGIS.COM integruje také klimatické reanalýzy pro oblasti, které nejsou pokryty satelitními pozorováními.

Metody Výpočtu Slunečního Záření v PVGIS.COM

PVGIS.COM využívá pokročilé algoritmy pro odhad slunečního záření na základě následujících zdrojů dat:

  • PVGIS-CMSAF a PVGIS-SARAH – Data pro Evropu, Afriku a Asii
  • NSRDB – Databáze slunečního záření pro Severní a Střední Ameriku
  • ECMWF ERA-5 – Klimatické modely z globálních reanalýz

Proces Výpočtu

  • 1 . Analýza satelitních snímků pro určení mračnosti
  • 2 . Modelování slunečního záření v podmínkách jasné oblohy, přičemž se zohledňují účinky aerosolů, vodní páry a ozonu
  • 3 . Výpočet celkového slunečního záření kombinací dat o odrazivosti mraků a atmosférických modelů

Možné Zdroje Chyb

Sníh může být nesprávně interpretován jako mrak, co vede k podhodnocení záření

Náhlé změny v aerosolech (písečné bouře, sopečné erupce) nemusí být okamžitě detekovány

Zdroje Dat a Dostupnost prostřednictvím PVGIS.COM

Satelity METEOSAT – Poskytují hodinová data pro Evropu, Afriku a Asii.

ECMWF ERA-5 – Globální reanalýza klimatických dat.

NSRDB – Databáze slunečního záření pro Severní a Střední Ameriku.

Tyto data umožňují PVGIS.COM poskytovat téměř globální pokrytí pro odhady slunečního záření a vylepšit fotovoltaické simulace.

Závěr

Pokroky v dálkovém průzkumu satelitů a klimatickém modelování umožňují PVGIS.COM poskytovat extrémně přesné odhady slunečního záření, čímž pomáhají odborníkům na solární energii optimalizovat své fotovoltaické systémy.

Výhody PVGIS.COM

Spolehlivá data založená na satelitních a klimatických modelech

Přesné simulace pro každou oblast pro odhad výroby solární energie

Pokročilé analytické nástroje pro výzkumníky a inženýry v oblasti solární energie