Rodzaje Promieniowania Słonecznego
Promieniowanie słoneczne docierające do powierzchni Ziemi, znane jako promieniowanie globalne, składa się z trzech głównych komponentów:
- 1 . Promieniowanie bezpośrednie – Energia słoneczna, która dociera do powierzchni Ziemi bez rozproszenia.
- 2 . Promieniowanie rozproszone – Światło słoneczne odbite lub rozproszone przez atmosferę.
- 3 . Promieniowanie odbite – Energia słoneczna odbita od powierzchni ziemi lub otaczających obiektów.
W warunkach bezchmurnego nieba promieniowanie słoneczne osiąga maksymalną wartość, co jest kluczowe dla modelowania produkcji fotowoltaicznej w PVGIS.COM.
Szacowanie Promieniowania Słonecznego: Pomiary Naziemne a Dane Satelitarne
Pomiary Naziemne: Wysoka Dokładność, ale Ograniczony Zasięg
Najdokładniejszą metodą pomiaru promieniowania słonecznego jest użycie czujników wysokiej precyzji, ale wymaga to:
- Regularnej kalibracji i konserwacji czujników
- Częstych pomiarów (co najmniej raz na godzinę)
- Zbierania danych przez co najmniej 20 lat
Jednakże, ponieważ stacje pomiarowe na ziemi są ograniczone i rozmieszczone nierównomiernie, dane satelitarne stały się bardziej niezawodną alternatywą.
Dane Satelitarne: Globalny Zasięg i Długoterminowa Analiza
Satellity meteorologiczne, takie jak METEOSAT, dostarczają obrazy o wysokiej rozdzielczości, obejmujące Europę, Afrykę i Azję, z danymi historycznymi sięgającymi ponad 30 lat.
Zalety Danych Satelitarnych
- Dostępne nawet w obszarach bez naziemnych stacji pomiarowych
- Aktualizacja danych co 15-30 minut
- Rzetelne oszacowania oparte na analizie chmur, aerozoli i pary wodnej
Ograniczenia Danych Satelitarnych
Możliwe błędy w określonych warunkach:
-
- Śnieg może być błędnie interpretowany jako chmury
- Burze piaskowe mogą być trudne do wykrycia
- Satelity geostacjonarne nie obejmują obszarów polarnych
Aby skompensować te ograniczenia, PVGIS.COM integruje również dane z reanalizy klimatycznej dla regionów, które nie są objęte obserwacjami satelitarnymi.
Metody Obliczania Promieniowania Słonecznego w PVGIS.COM
PVGIS.COM wykorzystuje zaawansowane algorytmy do oszacowania promieniowania słonecznego na podstawie następujących źródeł danych:
- PVGIS-CMSAF i PVGIS-SARAH – Dane dla Europy, Afryki i Azji
- NSRDB – Baza danych promieniowania słonecznego dla Ameryki Północnej i Środkowej
- ECMWF ERA-5 – Modelowanie klimatu na podstawie globalnych reanaliz
Proces Obliczeniowy
- 1 . Analiza obrazów satelitarnych w celu określenia pokrycia chmurami
- 2 . Modelowanie promieniowania słonecznego w warunkach bezchmurnego nieba, uwzględniając efekty aerozoli, pary wodnej i ozonu
- 3 . Obliczanie całkowitego promieniowania słonecznego poprzez połączenie danych o refleksyjności chmur i modeli atmosferycznych
Potencjalne Źródła Błędów
Śnieg może być błędnie interpretowany jako chmury, co prowadzi do niedoszacowania promieniowania
Nagłe zmiany poziomu aerozoli (burze piaskowe, erupcje wulkaniczne) mogą nie być wykrywane natychmiast
Źródła Danych i Dostępność w PVGIS.COM
Satelity METEOSAT – Zapewniają dane godzinowe dla Europy, Afryki i Azji.
ECMWF ERA-5 – Globalna reanaliza danych klimatycznych.
NSRDB – Baza danych promieniowania słonecznego dla Ameryki Północnej i Środkowej.
Te dane umożliwiają PVGIS.COM dostarczanie niemal globalnych oszacowań promieniowania słonecznego oraz optymalizację symulacji fotowoltaicznych.
Podsumowanie
Postępy w zdalnym teledetekcji satelitarnej i modelowaniu klimatycznym umożliwiają PVGIS.COM dostarczanie niezwykle precyzyjnych oszacowań promieniowania słonecznego, pomagając specjalistom ds. energii słonecznej optymalizować swoje systemy fotowoltaiczne.
Zalety PVGIS.COM
Wiarygodne dane oparte na modelach satelitarnych i klimatycznych
Dokładne symulacje dla każdej lokalizacji w celu oszacowania produkcji energii słonecznej
Zaawansowane narzędzia analityczne dla badaczy i inżynierów zajmujących się energią słoneczną