A napsugárzás mérések szerepe a napenergia előrejelzésében

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "A napsugárzás mérések szerepe a napenergia előrejelzésében"

Sándor Molnár
5 évvel ezelőtt
Látták:

1 A napsugárzás mérések szerepe a napenergia előrejelzésében Nagy Zoltán 1, Dobos Attila 2, Rácz Csaba 2 1 Országos Meteorológiai Szolgálat 2 Debreceni Egyetem Agrártudományi Központ

átlagainak a napi menete, Budapest 215.7.8.

2 Könnyű, vagy nehéz feladat a napenergia előrejelzése? 1 perces átlagok (W/m 2 ) A globálsugárzás 1 perces átlagainak a napi menete, Budapest :1 idő 14: 2: A globálsugárzás 1 perces átlagainak a napi menete, Budapest perces átlagok (W/m 2 ) :1 idő 2:

3 Miért fontos a napsugárzás előrejelzése?

4 Hogyan használjuk a napsugárzási adatokat? Relatív globál Az éves menet kiküszöbölése - normált értékek használata szükséges Normált érték = aktuális napi összeg / lehetséges napi összeg Lehetséges napi összeg: Elméleti megközelítés: I(max) = 1366 W/m 2 * sin(h) Gyakorlati megközelítés: Extrém tiszta, de valós légköri viszonyok mellett a lehetséges maximális besugárzás - Kiindulás: időszak óraösszegei - Az évet triádokra bontva (jan.1-3 stb,) adott óraközben lehetséges első 5 maximum kiválasztása (31*3 = 93 adat) - Másod és harmad maximum átlaga simítás 365 napra történő visszaszámolás - 365*16 elemű mátrix óraösszegekre napi összegek

A globál sugárzás maximális napi összegeinek éves menete az 1936-66 időszak alapján

triádok A globál sugárzás maximális napi összegeinek éves menete az 1967-97 időszak

5 A globál sugárzás maximális napi összegeinek éves menete az időszak alapján 35 3 napi összeg (J/cm 2 ) triádok A globál sugárzás maximális napi összegeinek éves menete az időszak alapján 35 3 napi összeg (J/cm 2 ) triádok

6 A relatív globál 3 perces átlagainak eloszlása, Budapest, 215 (egész napi átlagra, ha rgb >.8 = 39 %) (egész napi átlagra, ha rgb <.3 = 8.5 %).3.25 relatív gyakoriság rgb A további vizsgálataink esetében mindig érvényes:.85 > rel.glob. >.3 és napmag. > 1 fok relatív gyakoriság,4,35,3,25,2,15,1,5 A relatív globálsugárzás változásainak gyakoriság eloszlása, Budapest, (3 perces átlagok) + 3 perc + 6 perc +12 perc +18 perc változás

7 A relatív globál egymást követő 3 perces átlagainak megmaradási valószínűsége relatív gyakoriság,4,35,3,25,2,15,1, változás változás (t) (t) A relatív globál egymást követő 3 perces átlagainak megmaradási valószínűsége relatív gyakoriság,4,35,3,25,2,15,1, változás változás (t) (t)

8 A globál sugárzás előrejelzéséhez felhasználható információk: Előrejelzési modellek eredményei (felhőzet, globál sugárzás) Valós idejű műholdas mérések eredményei (felhőzet borítottság, felhő típusok, elmozdulás vektorok, globál sugárzás) Égbolt kamerák felvételei (felhőzet borítottság, elmozdulás) Valós idejű mérési eredmények Hogyan segíthetnek az globál sugárzás előrejelzésében a valós idejű mérési eredmények? Fotovoltikus erőműtelepek környezetében telepített célzott napsugárzás mérő hálózatok javíthatják-e az előrejelzéseket?

10 Kísérleti globál sugárzási mérőhálózat

11 rgb.(t+1) - rgb.(t) időbeli menete (3 perces átlagok), Napkor, különbség A vizsgált probléma -1 idő A mérőállomások abs (rgb.(napkor, t+1) - rgb.(1..12, t ) értékeinek minimuma 1,9,8 abs (különbség),7,6,5,4,3,2,1 idő

12 t t+1

13 A rel.glob. szerkezeti függvénye ( ) (.85 >rel.glob.>.3),3 eltérés,25,2,15,1 Megoldás keresése,5 1 6 távolság (km) Irányfüggés? A rel.glob. óraösszegeinek szerkezeti függvénye, (21-21), összes mérőállmás, összes eset eltérés (ir) = WD α(napkor-x),4,35 ha eltérés (ir)<3 fok: rgb(napk.)-rgb(x) =.145 ha eltérés (ir)>3 fok: eltérés relatív globál,3,25,2,15,1 márc. ápr. máj. rgb(napk.)-rgb(x) =.149, km

14 a rel.glob. (Napkor, t) és a rel.glob.(napkor, t+1) kapcsolata 1,2 1 y = -,346x 2 + 1,1283x +,327 R 2 =,6391,8 rel.glob. (t+1),6,4,2,2,4,6,8 1 1,2 rel.glob (t) a rel.glob. (Nyírtura,t) és a rel.glob.(napkor, t+1) kapcsolata ( WD- irány < 3 fok ) y = -.298x x R 2 =.642 rel.glob.(napkor, t+1) rel.glob.(nyírtura,t)

15 rel.glob.(napkor, t) és a rel.glob.(napkor, t+1) kapcsolata 1,2 1 y = -,346x 2 + 1,1283x +,327 R 2 =,6391 rel.glob.(t+1),8,6,4,2,2,4,6,8 1 1,2 rel.glob (t) rel.glob.(ófehértó, t) és a rel.glob.(napkor, t+1) kapcsolata ( WD-irány < 3 fok ) 1,2 1 y = -,847x 2 +,857x +,139 R 2 =,557 rel.glob.(napkor,t+1),8,6,4,2,2,4,6,8 1 1,2 rel.glob. (Ófehértó,t)

16 Az rgb.(napkor, t+1) és az rgb.(átlag,t) kapcsolata 1,2 1 y = -,763x 2 + 1,1229x -,37 R 2 =,751 rgb.( Napkor, t+1 ),8,6,4,2,2,4,6,8 1 1,2 rgb(átlag, t) Az rgb.(átlag,t) - rgb.(napkor, t+1) eltérésének menete,6,4,2 eltérés -,2 -,4 -,6 idő

17 Az rgb.(átlag, t) és az rgb.(napkor, t+1) kapcsolata (szórása <.3, arány = 16 / 352) 1,2 1 y = -,1393x 2 + 1,1724x -,338 R 2 =,8173,8 rgb.( Napkor, t+1),6,4,2 -,2,2,4,6,8 1 1,2 rgb.( átlag, t) Az rgb.(átlag, t) szórása,14,12,1 szórás,8,6,4,2 idő

18 Összefoglalás Az esetek több, mint 4% -ban a globál sugárzás előrejelzése aránylag egyszerű (előrejelzési modellek szerepe); Félórás átlagok tekintetében a következő félórára vett megmaradási hajlam aránylag erős; A kísérleti mérőhálózat adatainak első feldolgozása az áthelyeződés lehetőségének alkalmazására kevés esélyt mutat; Adott pont környezetére számított előző félórás átlag az adott pontban várható következő félórás átlag becslésében egyértelműen segít; A környező terület átlagának szórása alapján szűrni lehet a szélsőségesebb változások előfordulásának lehetőségét.

19 Tervek A kísérleti mérőhálózat bővítése, területi inhomogenitások lefedése; A Debreceni Egyetem mérőhálózatában működő érzékelők OMSZ szabvány szerinti kalibrálása; Műholdas 3 perces adatokból számított globál becsléseknek a felszíni adatokkal történő korrigálása nagyszámú egyenletes területi eloszlású adatok; Tekintettel a tervek megvalósításának időszerűségére és összetettségére, lehetséges pályázati források bevonása.

20 Köszönöm a figyelmet!

Hasonló dokumentumok

A napenergia magyarországi hasznosítását támogató új fejlesztések az Országos Meteorológiai Szolgálatnál

A napenergia magyarországi hasznosítását támogató új fejlesztések az Országos Meteorológiai Szolgálatnál Nagy Zoltán, Tóth Zoltán, Morvai Krisztián, Szintai Balázs Országos Meteorológiai Szolgálat A globálsugárzás