Εκτίμηση ηλιακής ενέργειας χρησιμοποιώντας τεχνολογίες τηλεπισκόπισης

Από RemoteSensing Wiki

Εκτίμηση ηλιακής ενέργειας χρησιμοποιώντας τεχνολογίες τηλεπισκόπισης

Solar energy assessment using remote sensing technologies

Annette Hammera, Detlev Heinemanna, Carsten Hoyera, Rolf Kuhlemanna,Elke Lorenza, Richard Mullera, Hans Georg Beyerb

Εικόνα 1: Σχέση μεταβολής του δείκτη νέφωσης n με τον δείκτη καθαρού ουρανού KT.

Εικόνα 2 : Κλάσμα διάχυσης για δύο ηλιακά ύψη.

1.Εισαγωγή

Στο Εαρινό Συμβούλιο Κορυφής μεταξύ των Ευρωπαικών Κοινοτήτων το 2000, αποφασίστηκε να μειωθεί η καταναλισκόμενη ενέργεια στα κτίρια στο 4% από 20%. Η ηλιακή ενέργεια χρησιμοποιείται με ενεργητικό ( συλλέκτες για θέρμανση – ψύξη) και παθητικό τρόπο (σχεδιασμός για την αξιοποίηση θέρμανσης-ψύξης) στα κτίρια. Για την υλοποίηση του δεύτερου χρειαζόμαστε πληροφορίες, όπως τη ποσότητα ηλιακής ακτινοβολίας στην επιφάνεια και την ηλιοφάνεια της περιοχής, αλλά και μια σωστή διαχείριση αυτών, για την δημιουργία κατάλληλων τεχνολογιών. Γεωστατικοί δορυφόροι, όπως ο METEOSAT μπορούν να μας δώσουν δεδομένα με μεγάλη ακρίβεια. Εδώ παρουσιάζεται η μέθοδος HELIOSTAT μαζί με δύο παραδείγματα πρόβλεψης περιορισμένου φάσματος και μια παρουσίαση της επόμενης γενιάς δορυφόρου, του MSG (Meteosat Second Generation.)

2. Η μέθοδος HELIOSTAT

Η μέθοδος HELIOSTAT για τον υπολογισμό της ηλιακής ακτινοβολίας από δορυφορικές εικόνες, ασχολείται ξεχωριστά με την εξάλειψη της νέφωσης από την ατμόσφαιρα. Αρχικά υπολογίζεται η ηλιακή ακτινοβολία καθαρού ουρανού για την περιοχή. Μέσω κατάλληλων αλγορίθμων, με τη χρήση δορυφορικών εικόνων METEOSAT καθώς και με την παραγωγή των πρόσθετων ποσοτήτων που χρησιμοποιούνται στις εφαρμογές ηλιακής ενέργειας, υπολογίζονται τα δεδομένα. Έτσι υπολογίζουμε την:

α) ακτινοβολία καθαρού ουρανού

β) μετάδοση νέφωσης (Εικόνα 1)

γ) άμεση και διάχυτη ακτινοβολία (Εικόνα 2)

δ) φωτισμός

3. Εφαρμογές

1. Satel-Light και χρησιμοποίηση του φωτισμού ημέρας στα κτίρια Στα πλαίσια του προγράμματος Satel-Light, τα δεδομένα της ηλιακής ακτινοβολίας και του ημερήσιου φωτισμού τα πήραμε από τον δορυφόρο METEOSAT )και με την μεθοδολογία HELIOSAT τα επεξεργαστήκαμε. Τα δεδομένα μπορεί κανείς να τα λάβει είτε με τη μορφή στατιστικών στοιχείων, είτε με τη μορφή χάρτη με τη βοήθεια του GIS. Η εικόνα 3 μας δείχνει την ετήσια οριζόντια ισοδύναμη ακτινοβολία (αριστερά) και τη μηνιαία άμεση ακτινοβολία (δεξιά).