В мире существует множество источников, содержащих данные об уровнях солнечной радиации в разных точках земного шара, которые используются разработчиками проектов солнечной энергетики для оценки будущей выработки объектов. Эти данные предлагаются различными институциональными или коммерческими поставщиками, но в настоящее время пользователям трудно самостоятельно определить лучшего поставщика для своего конкретного проекта или местоположения.
IEA PVPS, программа по фотоэлектрическим системам (PVPS) Международного энергетического агентства (МЭА), опубликовала отчет Worldwide Benchmark of Modelled Solar Irradiance Data («Мировой эталон смоделированных данных о солнечном излучении»).
В этой новой работе IEA PVPS исследовала модели данных, чтобы получить эталон прямой нормальной освещенности (DNI), а также глобальной горизонтальной освещенности (GHI).
Авторы заявляют, что их выводы помогут солнечной энергетике принимать более обоснованные решения на предмет оценки солнечных ресурсов.
Эксперты программы изучили данные DNI и GHI от 129 наземных станций измерения солнечной радиации, расположенных на всех континентах. Большинство станций обеспечивают измерения DNI, GHI и диффузной горизонтальной освещенности (DIF) с помощью радиометров на термобатареях и датчика солнечного слежения. Затем они сравнили эти высококачественные наземные данные с оценками DNI и GHI из 10 различных баз данных о солнечной радиации, как коммерческих, так и находящихся в открытом доступе.
Расчеты проводились по различным параметрам, таким как среднее отклонение смещения, среднеквадратичное отклонение и стандартное отклонение для каждого года и для всех станций.
В итоге аналитики обнаружили, что наиболее подходящий набор данных может зависеть от места, климата или интересующего континента. Кроме того, ошибки модели и различия между различными смоделированными наборами данных намного выше для DNI, чем для GHI, из-за большей чувствительности первого к аэрозолям, облачности, высоте над уровнем моря и другим факторам.
«На основе этой работы аналитики могут принять обоснованное решение о том, какие модели поверхностного излучения и поставщики данных наиболее подходят для их местоположения и проекта», — говорится в отчете. «Кроме того, рекомендуется провести аналогичный тест для большего количества опорных станций, включая участки в регионах, которые до сих пор плохо или вообще не покрыты».
Большой объем результатов сравнительного анализа, полученных авторами, был организован в виде таблиц, иллюстраций и дополнительных материалов. Пользователи могут использовать эти наборы данных, чтобы определить наиболее подходящий для конкретного участка или региона.
IEA PVPS добавляет, что в будущей работе будет проведен дальнейший анализ ожидаемого положительного влияния различных методов постобработки на данные, оцениваемые в этом эталонном тесте.
В заключение отмечу, что, вопреки распространенному мнению, уровень солнечной радиации в России относительно высок. Наша страна располагает огромными территориями, на которых солнечная радиация и, соответственно, выработка солнечных электростанций намного превышает средние европейские показатели. Мы показывали это с цифрами на примере объектов российской компании «Солар Системс». Коэффициент использования установленной мощности (КИУМ) СЭС «Старомарьевская» в Ставропольском крае превышает 16%. Близкий результат показывает и солнечная электростанции компании в Астраханской области. Для сравнения, в Германии – лидере солнечной энергетики Европы – годовой КИУМ фотоэлектрической генерации составляет в среднем 10-11%. По Евросоюзу в целом – примерно 13%.