太陽輻射的類型
到達地球表面的 總太陽輻射（全球輻射）由三個部分組成：
- 1. 直射輻射 – 直接到達地表、未經散射的太陽光。
- 2. 散射輻射 – 由大氣層反射或散射後到達地表的光線。
- 3. 反射輻射 – 來自地面或周圍障礙物的反射能量。
在晴朗天氣下，太陽輻射達到最大值，這對於 PVGIS.COM 計算光伏發電潛力至關重要。
太陽輻射估算：地面測量 vs. 衛星數據
地面測量：高精度但範圍有限
地面測量是最準確的方式，但要求：
- 感測器需定期校準與維護。
- 至少每小時測量一次。
- 數據累積至少 20 年。
由於地面測量站的數量有限，且分佈不均，衛星數據已成為可靠的替代方案。
衛星數據：全球覆蓋，長期歷史
METEOSAT 等氣象衛星可提供 歐洲、非洲和亞洲 地區超過 30 年 的高解析度影像。
衛星數據的優勢
- 可覆蓋無地面測量站的區域。
- 每 15 至 30 分鐘更新數據。
- 可靠的估算基於雲層、氣溶膠和水蒸氣分析。
衛星數據的局限性
某些情況下可能存在誤差：
-
- 積雪可能被誤認為是雲層。
- 沙塵暴可能難以偵測。
- 靜止軌道衛星無法覆蓋極地地區。
為了彌補這些局限性，PVGIS.COM 還整合了氣候重分析數據，以覆蓋衛星未能觀測的地區。
PVGIS.COM 太陽輻射計算方法
PVGIS.COM 使用先進算法根據以下數據來源估算太陽輻射：
- PVGIS-CMSAF 和 PVGIS-SARAH – 針對歐洲、非洲和亞洲的數據
- NSRDB – 北美和中美洲的太陽輻射數據庫
- ECMWF ERA-5 – 全球氣候重分析模型數據
計算流程
- 1. 分析衛星影像 以確定雲層覆蓋情況
- 2. 建立晴空條件下的太陽輻射模型，考慮氣溶膠、水蒸氣和臭氧的影響
- 3. 使用雲層反射數據和大氣模型計算總太陽輻射
可能的誤差來源
積雪可能被誤認為 雲層 ，導致輻射數值被低估。
氣溶膠濃度突變 （例如沙塵暴、火山噴發）可能無法即時偵測。
PVGIS.COM 的數據來源與可用性
METEOSAT 衛星 – 提供歐洲、非洲和亞洲的每小時數據。
ECMWF ERA-5 – 全球氣候重分析數據。
NSRDB – 北美和中美洲的太陽輻射數據庫。
這些數據來源使 PVGIS.COM 能夠提供接近全球覆蓋的太陽輻射估算，並增強光伏模擬準確性。
結論
衛星遙測和氣候建模的進步使 PVGIS.COM 能夠提供高精度的太陽輻射估算，幫助太陽能專業人士優化光伏裝置。
PVGIS.COM 的優勢：
- 結合衛星與氣候模型的可靠數據。
- 為各區域提供準確的光伏發電模擬。
- 提供研究人員與工程師專業級的光伏分析工具。