Pagtatantya sa Solar Radiation at ang Epekto Nito sa Produksyon ng Solar Energy

solar_pannel

Ang solar radiation ay ang pangunahing pinagmulan ng enerhiya para sa mga photovoltaic (PV) system. Ang solar constant, na sinusukat sa itaas ng atmospera ng Earth, ay nasa humigit-kumulang 1361-1362 W/m², ngunit ang halagang ito ay maaaring magbago-bago depende sa posisyon ng Earth sa kanyang orbit. Habang dumadaan ito sa atmospera, ang solar radiation ay dumaranas sa absorption, scattering, at attenuation, na pangunahing dahil sa mga ulap, aerosol, water vapor, at mga gas sa atmospera.

Mga Uri ng Solar Radiation

Ang solar radiation na umaabot sa ibabaw ng Earth, na kilala bilang global solar radiation, ay binubuo ng tatlong pangunahing bahagi:

  • 1 . Direktang radiation – Solar energy na umaabot sa lupa nang walang scattering.
  • 2 . Diffuse radiation – Solar energy na na-reflect o na-scatter ng atmospera.
  • 3 . Reflected radiation – Solar energy na na-reflect mula sa lupa o mga kalapit na bagay.

Sa ilalim ng malinaw na kalangitan, ang solar radiation ay umaabot sa kanyang pinakamataas na lebel, na kritikal para sa pagmomodelo ng produksyon ng solar energy sa PVGIS.COM.

Pagtatantya ng Solar Radiation: Ground Measurements vs. Satellite Data

Ground Measurements: Mataas na Tumpak ngunit Limitadong Saklaw

Ang pinakamataas na paraan ng pagtatantya ng solar radiation ay sa pamamagitan ng mga high-precision sensor, ngunit ito ay nangangailangan ng:

  • Regular na kalibrasyon at pangangalaga ng mga sensor
  • Madalas na pagtatantya (kahit na isang beses sa bawat oras)
  • Pagtitipon ng data sa loob ng hindi bababa sa 20 taon

Dahil ang mga ground measurement station ay limitado at hindi pantay ang pagkakalatag, ang satellite data ay naging isang mas maaasahang alternatibo.

Satellite Data: Global Coverage at Pangmatagalang Analisis

Ang mga meteorological satellite tulad ng METEOSAT ay nagbibigay ng mga high-resolution image na sumasaklaw sa Europa, Aprika, at Asya, na may historical record na tumatak sa higit sa 30 taon.

Mga Benepisyo ng Satellite Data

  • Available kahit saan man walang ground measurement stations
  • Data updates every 15-30 minutes
  • Maaasahang pagtatantya batay sa pagsusi ng mga ulap, aerosol, at water vapor

Mga Limitasyon ng Satellite Data

Posibleng mga pagkakamali sa ilang kondisyon:

    • Ang niyebe ay maaaring maling katangian bilang ulap
    • Ang mga dust storm ay maaaring mahirap na matuklasan
    • Ang mga geostationary satellite ay hindi nakakasaklaw ng mga polar region

Para makompensa ang mga limitasyong ito, ang PVGIS.COM ay nag-iintegrate din ng climate reanalysis data para sa mga rehiyon na hindi nakakasaklaw ng mga satellite.

Mga Paraan ng Pagkalkula ng Solar Radiation sa PVGIS.COM

Ang PVGIS.COM ay gumagamit ng mga advanced algorithm upang makalkula ang solar radiation batay sa mga sumusunod na pinagmulan ng data:

  • PVGIS-CMSAF at PVGIS-SARAH – Data para sa Europa, Aprika, at Asya
  • NSRDB – Database ng solar radiation para sa Hilagang at Gitnang Amerika
  • ECMWF ERA-5 – Mga climate model mula sa global reanalysis

Proseso ng Pagkalkula

  • 1 . Pagsusi ng mga satellite image upang matukoy ang cloud coverage
  • 2 . Pagmomodelo ng solar radiation sa ilalim ng mga kondisyon ng malinaw na kalangitan, na kinukunsidera ang mga epekto ng mga aerosol, water vapor, at ozone
  • 3 . Pagkalkula ng kabuuang solar radiation sa pamamagitan ng pagsasama ng data tungkol sa cloud reflectivity at mga atmospheric model

Posibleng Mga Pinagmulan ng Pagkakamali

Ang niyebe ay maaaring maling katangian bilang ulap, na nagdudulot ng pagbaba ng mga halaga ng radiation

Mga biglaang pagbabago sa mga antas ng aerosol (hal. dust storms, volcanic eruptions) ay maaaring hindi kaagad na matuklasan

Mga Pinagmulan ng Data at Pagiging Available sa PVGIS.COM

METEOSAT Satellites – Nagbibigay ng hourly data para sa Europa, Aprika, at Asya.

ECMWF ERA-5 – Global climate reanalysis data.

NSRDB – Database ng solar radiation para sa Hilagang at Gitnang Amerika.

Ang mga datos na ito ay nagpapahintulot sa PVGIS.COM na magbigay ng halos global na saklaw para sa pagtatantya ng solar radiation at pagpapabuti ng mga photovoltaic simulation.

Konklusyon

Ang mga pag-unlad sa satellite remote sensing at climate modeling ay nagpapahintulot sa PVGIS.COM na magbigay ng ekstremadong tumpak na mga pagtatantya ng solar radiation, na tumutulong sa mga eksperto sa solar energy na i-optimize ang kanilang mga photovoltaic system.

Mga Benepisyo ng PVGIS.COM

Maaasahang data mula sa mga satellite at climate model

Tumpak na mga simulasyon para sa bawat rehiyon upang matantyahin ang produksyon ng solar energy

Advanced analysis tools para sa mga mananaliksik at inhinyero sa larangan ng solar energy