可再生能源在21世纪是一个关键技术圣世纪。亲密知识的最佳定位光伏太阳能电池,目前可再生能源的一个重要策略,需要准确的预测模型。这是杂志的一篇新论文的重点能量从军事科技大学的研究人员在波兰。
研究:在太阳辐射预测欧洲中东部地区。图片来源:RenataP / Shutterstock.com
光伏太阳能电池技术
光伏太阳能电池技术正迅速成为一个无处不在的技术,被安装在国内住宅和巨大的太阳能农场在世界各地。例如,欧盟一直专注于增加可再生能源技术的份额作为能源政策和战略的一部分,与太阳能电池玩一大部分驱动非石油燃料能源的未来。
天气地图从IMGW-PIB的情况:(一)2020年3月14日;和(b)2020年9月14日(高压情况下)。图片来源:Mierzwiak, M,能量
重要的制造技术和材料的进步使得太阳能电池技术近年来的发展和推动单位生产成本低。亚博网站下载除了收集太阳能,太阳能热水器近年来得到普及。这些技术将太阳能转化为热能,为国内提供热水使用或大型公寓大楼的供暖系统。
光伏太阳能电池的主要优势,像所有的可再生能源技术,是缺乏化石燃料产生的有害的温室气体排放。太阳能电池技术是流行在世界的各个领域,不仅在位置与良好的太阳能条件如热带和赤道地区。他们已经得到普及等领域的北欧,那里气候条件可能不支持太阳能收集。
提高太阳能预测模型
由于他们越来越受欢迎,模型,预测潜在的收益和气候条件和提供信息的最佳位置太阳能电池板安装在可再生能源产业越来越重要。这些电力设施模型尤为重要,正确阐明最优参数,信息到达地球表面的太阳辐射的总量是至关重要的。
准确预测允许一个估计的力量可以生成在一个给定的位置。然而,数值模型无法准确预测实际气象条件,包括短期和季节性的天气变化。因此,有必要将气象数据集成到预测模型。数值天气预报模式,如全球预测体系,研究和预测天气(WRF)模型,和二十面体Nonhydrostatic模型,是受欢迎的。
天气地图的情况下从IMGW-PIB:(一个)2020年8月26日;和(b)2020年10月6日(锢囚锋)。图片来源:Mierzwiak, M,能量
数值天气预报模式不仅仅是用来预测天气。他们也用于森林火灾风险评估、雾发生预测(特别适合太阳能收集)提供了短期预测风能,风力发电机的性能模型,等等。
太阳能行业的日益增长的兴趣在准确预测导致WRF-Solar的发展,专用的模型估计太阳能的条件。适当配置参数提高了模型的功能,因此提高了预测的准确性,尤其是地理区域通常不可预测的天气现象。
这项研究
这项新的研究论文旨在评估太阳辐射预测的可行性在地理区域是温带和有很高的云层。云层是最不可预测的天气现象之一,也是重要的太阳能收集和限制的直接太阳辐射,可以吸收光伏太阳能电池。气候模型表明,在未来,世界上的一些地区将拥有比目前良好的太阳能条件(例如,欧洲中部)。
德国东北部被选为研究地点,随着这个领域高度不可预测的天气模式,与云层普遍发生,否则将限制太阳能收集在这个地理位置的有效性。几个重要的天气方面描述该地区的气候,今年有近三分之一的经历高阴沉的条件。该区域是专门选择评估一个地区太阳辐射预测的有效性与不可预知的天气模式。
作者指出,太阳能电池板的最优方向与入射光在接触将有助于获得最大的收获能力。等因素水平方向倾斜,被认为和跟踪系统。此外,提供的预测信息云量及其特点和改进确定大气方面的可能性。结果为阻挡方面比在天,冷空气和温暖方面发生。
短波表面向下直接辐照度(SWDDIR)预计为:2020年3月14日12:00 (一个)Dudhia;(b)RRTMG;和(c他们之间的分歧。图片来源:Mierzwiak, M,能量
缺乏目标地区目前的分析,因此作者说,他们的新研究可能有助于刺激的研究将有助于发现WRF模式的最优参数化。通过一个更亲密的理解在该地区的条件进行了分析,预测将来可能更有效。
模型验证结果表明预测数据之间的协议和直接测量。作者指出,未来的工作将集中在改善本地数据同化和WRF模式的参数化,以达到更好的结果。
进一步的阅读
Mierzwiak, M, Kroszczyński K & Araszkiewicz(2022)对太阳辐射预测欧洲中东部地区能量(9)3153 | mdpi.com。可以在:https://www.mdpi.com/1996-1073/15/9/3153
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