Typer av Solstrålning
Solstrålningen som når jordytan, känd som global solstrålning, består av tre huvudkomponenter:
- 1 . Direkt strålning – Solenergi som når marken utan spridning.
- 2 . Diffus strålning – Solljus som reflekteras eller sprids av atmosfären.
- 3 . Reflekterad strålning – Solenergi som reflekteras från marken eller omkringliggande objekt.
Vid klart väder når solstrålningen sin maximala nivå, vilket är avgörande för modellering av solenergiproduktion i PVGIS.COM.
Beräkning av Solstrålning: Markmätningar vs. Satellitdata
Markmätningar: Hög Precision men Begränsad Täckning
Det mest exakta sättet att mäta solstrålning är med hjälp av högprecisionssensorer, men detta kräver:
- Regelbunden kalibrering och underhåll av sensorer
- Frekventa mätningar (minst en gång per timme)
- Datainsamling i minst 20 år
Eftersom markbaserade mätstationer är begränsade och ojämnt fördelade, har satellitdata blivit ett mer pålitligt alternativ.
Satellitdata: Global Täckning och Långsiktig Analys
Meteorologiska satelliter som METEOSAT tillhandahåller högupplösta bilder som täcker Europa, Afrika och Asien, med historiska data som sträcker sig över 30 år.
Fördelar med Satellitdata
- Tillgängliga även i områden utan markbaserade mätstationer
- Datauppdateringar var 15-30 minuter
- Pålitliga uppskattningar baserade på analys av moln, aerosoler och vattenånga
Begränsningar med Satellitdata
Möjliga fel i vissa förhållanden:
-
- Snö kan misstolkas som moln
- Sandstormar kan vara svåra att upptäcka
- Geostationära satelliter täcker inte polarområdena
För att kompensera för dessa begränsningar integrerar PVGIS.COM även klimatdata från reanalyser för områden som inte täcks av satellitobservationer.
Metoder för Beräkning av Solstrålning i PVGIS.COM
PVGIS.COM använder avancerade algoritmer för att beräkna solstrålning baserat på följande datakällor:
- PVGIS-CMSAF och PVGIS-SARAH – Data för Europa, Afrika och Asien
- NSRDB – Databas för solstrålning i Nord- och Centralamerika
- ECMWF ERA-5 – Klimatmodeller från globala reanalyser
Beräkningsprocess
- 1 . Analys av satellitbilder för att bestämma molntäcket
- 2 . Modellering av solstrålning vid klar himmel, med hänsyn till effekterna av aerosoler, vattenånga och ozon
- 3 . Beräkning av total solstrålning genom att kombinera data om molnreflektivitet och atmosfäriska modeller
Möjliga Felkällor
Snö kan misstolkas som moln, vilket leder till underskattning av strålningsvärden
Snabba förändringar i aerosolnivåer (sandstormar, vulkanutbrott) kan inte upptäckas omedelbart
Datakällor och Tillgänglighet via PVGIS.COM
METEOSAT-satelliter – Tillhandahåller timvisa data för Europa, Afrika och Asien.
ECMWF ERA-5 – Global reanalys av klimatdata.
NSRDB – Databas för solstrålning i Nord- och Centralamerika.
Dessa data gör det möjligt för PVGIS.COM att erbjuda nästan global täckning för solstrålningsberäkningar och förbättra solcellssimuleringar.
Slutsats
Framstegen inom satellitbaserad fjärranalys och klimatmodellering gör det möjligt för PVGIS.COM att tillhandahålla mycket exakta solstrålningsberäkningar, vilket hjälper solenergiexperter att optimera sina solcellssystem.
Fördelar med PVGIS.COM
Tillförlitliga data från satellit- och klimatmodeller
Exakta simuleringar för varje region för att beräkna solenergiproduktion
Avancerade analysverktyg för forskare och ingenjörer inom solenergi