Soorten Zonnestraling
De zonnestraling die het aardoppervlak bereikt, bekend als globale zonnestraling, bestaat uit drie hoofdcomponenten:
- 1. Directe straling – Zonnestraling die het aardoppervlak bereikt zonder verstrooiing.
- 2. Diffuse straling – Zonlicht dat wordt gereflecteerd of verstrooid door de atmosfeer.
- 3. Gereflecteerde straling – Zonnestraling die wordt weerkaatst door de grond of omliggende objecten.
Bij heldere hemel bereikt zonnestraling haar maximale niveau, wat cruciaal is voor de modellering van zonne-energieproductie in PVGIS.COM.
Schatting van Zonnestraling: Grondmetingen versus Satellietgegevens
Grondmetingen: Hoge Nauwkeurigheid maar Beperkte Dekking
De meest nauwkeurige methode om zonnestraling te meten is door gebruik te maken van zeer precieze sensoren, maar dit vereist:
- Regelmatige kalibratie en onderhoud van de sensoren
- Frequent meten (minstens één keer per uur)
- Dataverzameling gedurende minimaal 20 jaar
Omdat grondmeetstations beperkt en ongelijk verdeeld zijn, zijn satellietgegevens een betrouwbaarder alternatief geworden.
Satellietgegevens: Wereldwijde Dekking en Lange Termijn Analyse
Weersatellieten zoals METEOSAT bieden beelden met hoge resolutie die Europa, Afrika en Azië bestrijken, met een historische gegevensreeks van meer dan 30 jaar.
Voordelen van Satellietgegevens
- Beschikbaar, zelfs in gebieden zonder grondstations
- Data-updates elke 15-30 minuten
- Betrouwbare schattingen op basis van analyses van wolken, aerosolen en waterdamp
Beperkingen van Satellietgegevens
Mogelijke fouten onder bepaalde omstandigheden:
-
- Sneeuw kan worden aangezien voor wolken
- Stofstormen kunnen moeilijk te detecteren zijn
- Geostationaire satellieten dekken geen poolgebieden
Om deze beperkingen te compenseren, integreert PVGIS.COM ook klimaat-reanalysegegevens voor regio’s die niet door satellieten worden gedekt.
Methoden voor het Berekenen van Zonnestraling in PVGIS.COM
PVGIS.COM gebruikt geavanceerde algoritmen om zonnestraling te schatten op basis van de volgende gegevensbronnen:
- PVGIS-CMSAF en PVGIS-SARAH – Data voor Europa, Afrika en Azië
- NSRDB – Zonnestralingdatabase voor Noord- en Midden-Amerika
- ECMWF ERA-5 – Klimaatmodelgegevens uit wereldwijde reanalyses
Berekeningsproces
- 1. Analyse van satellietbeelden om de bewolkingsgraad te bepalen
- 2. Modelleren van zonnestraling onder heldere hemel, rekening houdend met de effecten van aerosolen, waterdamp en ozon
- 3. Berekening van de totale zonnestraling door combinatie van gegevens over wolkenreflectie en atmosferische modellen
Mogelijke Foutbronnen
Sneeuw kan verkeerd worden geïnterpreteerd als bewolking, wat leidt tot een onderschatting van de stralingswaarden
Plotselinge veranderingen in aerosolen (stofstormen, vulkaanuitbarstingen) kunnen mogelijk niet onmiddellijk worden gedetecteerd
Gegevensbronnen en Beschikbaarheid via PVGIS.COM
METEOSAT-satellieten – Bieden uurlijkse gegevens voor Europa, Afrika en Azië.
ECMWF ERA-5 – Wereldwijde heranalyse van klimaatgegevens.
NSRDB – Zonnestralingdatabase voor Noord- en Midden-Amerika.
Deze gegevens stellen PVGIS.COM in staat om vrijwel wereldwijde dekking te bieden voor zonnestralingsevaluatie en het verbeteren van fotovoltaïsche simulaties.
Conclusie
Vooruitgang in satellietwaarneming en klimaatmodellering stelt PVGIS.COM in staat om zeer nauwkeurige schattingen van zonnestraling te leveren, waardoor zonne-energieprofessionals hun fotovoltaïsche systemen kunnen optimaliseren.
Voordelen van PVGIS.COM
Betrouwbare gegevens gebaseerd op satelliet- en klimaatmodellen
Nauwkeurige simulaties voor elke regio om de zonne-energieproductie te schatten
Geavanceerde analysetools voor onderzoekers en ingenieurs op het gebied van zonne-energie