Uvod u Solarno Zračenje i Njegov Uticaj na Proizvodnju Fotovoltaike

solar_pannel

Solarno zračenje je primarni izvor energije za fotonaponske (PV) sisteme. Solarna konstanta, merena na vrhu Zemljine atmosfere, iznosi oko 1361-1362 W/m², ali se njena vrednost menja u zavisnosti od položaja Zemlje u orbiti. Prilikom prolaska kroz atmosferu, solarno zračenje prolazi kroz apsorpciju, rasipanje i prigušenje, što je uglavnom uzrokovano oblacima, aerosolima, vodenom parom i atmosferskim gasovima.

Vrste Solarnog Zračenja

Solarno zračenje koje doseže površinu Zemlje, poznato kao globalno solarno zračenje, sastoji se od tri glavne komponente:

  • 1 . Direktno zračenje – Sunčeva energija koja dolazi do tla bez rasipanja.
  • 2 . Difuzno zračenje – Sunčeva svetlost koja je reflektovana ili rasuta kroz atmosferu.
  • 3 . Reflektovano zračenje – Sunčeva energija koja se reflektuje od tla ili okolnih objekata.

U uslovima vedrog neba solarno zračenje dostiže svoju maksimalnu vrednost, što je ključno za modeliranje solarne proizvodnje u PVGIS.COM.

Procena Solarnog Zračenja: Merenja na Tlu vs. Satelitski Podaci

Merenja na Tlu: Visoka Preciznost, ali Ograničeno Pokrivanje

Najprecizniji način za merenje solarnog zračenja je korišćenje senzora visoke preciznosti, ali to zahteva:

  • Redovno kalibrisanje i održavanje senzora
  • Učestala merenja (barem jednom na sat)
  • Prikupljanje podataka tokom najmanje 20 godina

Pošto su mjerne stanice ograničene i neravnomjerno raspoređene, satelitski podaci su postali pouzdanija alternativa.

Satelitski Podaci: Globalno Pokrivanje i Dugoročna Analiza

Meteorološki sateliti poput METEOSAT-a pružaju slike visoke rezolucije koje pokrivaju Evropu, Afriku i Aziju, sa istorijskim podacima starim preko 30 godina.

Prednosti Satelitskih Podataka

  • Dostupni čak i u oblastima bez mernih stanica na tlu
  • Podaci se ažuriraju svakih 15-30 minuta
  • Pouzdane procene na osnovu analize oblaka, aerosola i vodene pare

Ograničenja Satelitskih Podataka

Moguće greške u određenim uslovima:

    • Sneg može biti pogrešno identifikovan kao oblaci
    • Pustinjske oluje mogu biti teške za detekciju
    • Geostacionarni sateliti ne pokrivaju polarne regione

Kako bi nadoknadili ova ograničenja, PVGIS.COM takođe koristi podatke iz klimatskih reanaliza za regione koji nisu pokriveni satelitskim posmatranjima.

Metode Izračuna Solarnog Zračenja u PVGIS.COM

PVGIS.COM koristi napredne algoritme za procenu solarnog zračenja na osnovu sledećih izvora podataka:

  • PVGIS-CMSAF i PVGIS-SARAH – Podaci za Evropu, Afriku i Aziju
  • NSRDB – Baza podataka o solarnom zračenju za Severnu i Centralnu Ameriku
  • ECMWF ERA-5 – Klimatski modeli iz globalnih reanaliza

Proces Izračuna

  • 1 . Analiza satelitskih slika za određivanje pokrivenosti oblacima
  • 2 . Modeliranje solarnog zračenja u uslovima vedrog neba, uzimajući u obzir efekte aerosola, vodene pare i ozona
  • 3 . Izračunavanje ukupne solarne radijacije kombinovanjem podataka o refleksivnosti oblaka i atmosferskih modela

Mogući Izvori Grešaka

Sneg može biti pogrešno identifikovan kao oblaci, što dovodi do podcenjivanja vrednosti zračenja

Nagle promene nivoa aerosola (peščane oluje, vulkanske erupcije) mogu ne biti odmah otkrivene

Izvori Podataka i Dostupnost putem PVGIS.COM

Sateliti METEOSAT – Omogućavaju satne podatke za Evropu, Afriku i Aziju.

ECMWF ERA-5 – Globalna klimatska reanaliza podataka.

NSRDB – Baza podataka o solarnom zračenju za Severnu i Centralnu Ameriku.

Ovi podaci omogućavaju PVGIS.COM da pruži skoro globalno pokrivanje za procenu solarnog zračenja i optimizaciju fotonaponskih simulacija.

Zaključak

Napredak u daljinskom satelitskom snimanju i klimatskom modeliranju omogućava PVGIS.COM da pruži izuzetno precizne procene solarnog zračenja, pomažući stručnjacima za solarnu energiju da optimizuju svoje fotonaponske sisteme.

Prednosti PVGIS.COM

Pouzdani podaci iz satelitskih i klimatskih modela

Precizne simulacije za svaku regiju sa ciljem izračuna solarne proizvodnje

Napredni analitički alati za istraživače i inženjere u oblasti solarne energije