A napsugárzás típusai
A Föld felszínére érkező globális napsugárzás három fő összetevőből áll:
- 1 . Közvetlen sugárzás – A napsugárzás, amely közvetlenül eléri a felszínt szóródás nélkül.
- 2 . Diffúz sugárzás – Az atmoszférában visszavert vagy szétszórt napsugárzás.
- 3 . Visszavert sugárzás – A Föld felszínéről vagy környező akadályokról visszaverődő napsugárzás.
Tiszta égbolt esetén a napsugárzás eléri a maximális értékét, amely kulcsfontosságú a PVGIS.COM által végzett fotovoltaikus termelési modellezéshez.
A napsugárzás becslése: Földi mérés vs. műholdas adatok
Földi mérés: Nagy pontosság, de korlátozott lefedettség
A legpontosabb módszer a napsugárzás mérésére a nagy pontosságú érzékelők használata, de ez az alábbiakat igényli:
- Érzékelők rendszeres kalibrálása és karbantartása
- Gyakori mérések (legalább óránként egyszer)
- Legalább 20 évnyi adatgyűjtés
Mivel a földi mérőállomások száma korlátozott és egyenetlenül oszlik el, a műholdas adatok megbízható alternatívává váltak.
Műholdas adatok: Globális lefedettség és hosszú távú elemzés
Meteorológiai műholdak, például a METEOSAT, nagy felbontású képeket szolgáltatnak Európa, Afrika és Ázsiaszámára, több mint 30 éves történeti adatokkal.
A műholdas adatok előnyei
- Elérhetők még olyan területeken is, ahol nincsenek földi mérőállomások
- Adatfrissítések 15-30 percenként
- Megbízható becslések a felhők, aeroszolok és vízgőz elemzése alapján
A műholdas adatok korlátai
Lehetséges pontatlanság bizonyos körülmények között:
-
- A havat tévesen felhőként érzékelhetik
- A homokviharokat nehéz észlelni
- A geostacionárius műholdak nem fedik le a sarkvidéki területeket
E korlátok kiküszöbölésére a PVGIS.COM éghajlati újraelemzési adatokat is integrál az olyan régiókhoz, amelyeket a műholdas megfigyelések nem fednek le.
A napsugárzás számítási módszerei a PVGIS.COM-on
A PVGIS.COM fejlett algoritmusokat használ a napsugárzás becslésére az alábbi adatforrások alapján:
- PVGIS-CMSAF és PVGIS-SARAH – Adatok Európára, Afrikára és Ázsiára
- NSRDB – Napsugárzási adatbázis Észak- és Közép-Amerikára
- ECMWF ERA-5 – Globális éghajlati modellek újraelemzési adatai
Számítási folyamat
- 1 . Műholdképek elemzése a felhőborítottság meghatározására
- 2 . A napsugárzás modellezése tiszta égbolt esetén, figyelembe véve az aeroszolok, vízgőz és ózon hatásait
- 3 . A teljes napsugárzás kiszámítása a felhővisszaverődési adatok és légköri modellek kombinálásával
Lehetséges hibaforrások
A havat tévesen felhőként érzékelhetik, ami az alábecsült sugárzási értékekhez vezethet
Az aeroszolok hirtelen változásai (pl. homokviharok, vulkánkitörések) nem mindig észlelhetők azonnal
Adatforrások és Elérhetőség a PVGIS.COM-on
METEOSAT műholdak – Óránkénti adatszolgáltatás Európa, Afrika és Ázsia számára.
ECMWF ERA-5 – Globális éghajlati újraelemzési adatok.
NSRDB – Napsugárzási adatbázis Észak- és Közép-Amerikára.
Ezek az adatok lehetővé teszik, hogy a PVGIS.COM globális napsugárzási becsléseket nyújtson és optimalizálja a fotovoltaikus szimulációkat.
Következtetés
A műholdas távérzékelés és éghajlati modellezés fejlődése lehetővé teszi, hogy a PVGIS.COM rendkívül pontos napsugárzási becsléseket biztosítson, segítve a napenergia-szakértőket a fotovoltaikus rendszerek hatékonyságának optimalizálásában.
A PVGIS.COM előnyei
Megbízható adatok műholdas és éghajlati modellekből
Pontos szimulációk minden régióra a napenergia-termelés becsléséhez
Fejlett elemző eszközök a napenergia-kutatók és mérnökök számára