cálculo de radiacionsolar

8/18/2019 Cálculo de RadiacionSolar

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Energía SolarFotovoltaica:

Radiación Solar

Oscar PerpiñánLamigueiro

Naturaleza de laradiación solar

Cálculo decomponentes deradiación solar

Cálculo deradiación sobregeneradores

Radiación Efectivasegún tipologías

Aplicación aSistemas estáticos

Bases de Datos

Control de Calidad

Energía Solar Fotovoltaica:Radiación Solar

Oscar Perpiñán Lamigueiro

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Naturaleza de la radiación solar

Cálculo de componentes de radiación solar

Cálculo de radiación sobre generadores

Radiación Efectiva según tipologías

Aplicación a Sistemas estáticos

Bases de Datos

Control de Calidad

http://find/


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Radiación Solar







Bases de Datos

Control de Calidad

Irradiancia e Irradiación

Irradiancia es la densidad de potencia de radiacion solarincidente en una superficie.

Unidades: W

m2 , kW

m2

Irradiación es la densidad de energía de radiación solarincidente en una superficie.

Unidades: Whm2

, kWhm2

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Radiación Solar







Bases de Datos

Control de Calidad

Radiación Extra-atmosférica

La radiación que alcanza la superficie de laatmósfera es radiación directa del Sol.

Constante solar B0 = 1367 Wm2 (irradiancia solar sobre

la superficie normal al vector solar en límite superiorde la atmósfera terrestre) Irradiancia extra-atmosférica

B0(0) = B0 · 0 · cos θ zs B0d(0) =

−T π B00

·(ωs sinφ sin δ + cos δ cosφ sinωs)

(ωs en radianes)



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Radiación Solar







Bases de Datos

Control de Calidad

Radiación Extra-atmosférica

Es posible demostrar que el promedio mensual de

esta irradiación diaria coincide numericamente conel valor de irradiación diaria correspondiente a losdenominados días promedios, días en los que ladeclinación correspondiente coincide con elpromedio mensual

Por tanto, podemos calcular el valor medio mensualde la irradiación diaria extra-atmosférica con el valorde la declinación de uno de los doce días promedio.

Mes Ene Feb Mar Abr May Jundn 17 45 74 105 135 161

Mes Jul Ago Sep Oct Nov Dicdn 199 230 261 292 322 347



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Radiación Solar







Bases de Datos

Control de Calidad

Interacción de la radiación con la atmósfera

Disminución de la radiación incidente en lasuperficie terrestre (reflexión en nubes)

Modificación de las características espectrales de laradiación (absorción por vapor de agua, ozono yCO2)

Modificación de la distribución espacial (dispersiónpor partículas)

Difusión de Rayleigh (longitud de onda muchomayor que tamaño de partícula) - Capas altas - ColorAzul

Difusión de Mie (longitud de onda de magnitudsimilar a tamaño de partícula) - Capas bajas

Difusión no selectiva (longitud de onda muchomenor que tamaño de partícula)



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Radiación Solar







Bases de Datos

Control de Calidad

Componentes de la radiación solar

Radiación Directa. (B) Linea recta con el Sol.

Radiación Difusa. (D)

Procedente de todo el cielo salvo el Sol Rayos dispersados por la atmósfera. Anisotrópica, proceso estocástico.

Radiación del albedo. (R, AL) Procedente del suelo (reflejada)

Radiación Global: G = B + D + R



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Radiación Solar







Bases de Datos

Control de Calidad

Cómo se escribe

Forma, tiempo, lugar

Forma+Tiempo+Lugar: Irradiancia directa (forma)horaria (tiempo) en el plano del generador(lugar)

Promedios: Media mensual (periodo) de la irradiaciónglobal (forma) diaria (tiempo)

Lugar: (Orientación, Inclinación)(0=Horizontal)

(n=Normal)(I=Plano del generador)



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Radiación Solar







Bases de Datos

Control de Calidad

Cómo se escribe

Forma, tiempo, lugar

Formatiempo, promedio(lugar)

Gd,m(0)

Dh(α, β)

B0d(n)

B( β)



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Radiación Solar







Bases de Datos

Control de Calidad

Caracterización de la atmósfera

Masa de aire: Relación entre camino recorrido por rayos directos

del Sol a través de la atmósfera hasta la superficiereceptora y el que recorrerían en caso de incidenciavertical (AM=1)

AM = 1/ cos θ zs Índice de claridad

Relación entre la radiación global en el planohorizontal y la radiación extra-atmosférica en elplano horizontal

El índice de claridad no depende de las variacionesdebidas al movimiento aparente del sol.

K Tm = Gd,m(0)B0d,m(0)

(mensual)



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Radiación Solar







Bases de Datos

Control de Calidad

Índice de claridad

K T : índice de claridad instantáneo. K T = G/B0K Td: índice de claridad diario. K Td = Gd/B0d

K Tm: índice de claridad mensual.K Tm = Gm/B0m = Gd,m/B0d,m

K Ta: índice de claridad anual. K Ta = Ga/B0a = . . .



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Bases de Datos

Control de Calidad

http://find/


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Radiación Solar







Bases de Datos

Control de Calidad

Radiación como proceso estocástico

La distribución de valores que presenta la radiaciónsolar durante un periodo está determinada por elvalor promedio de la radiación durante ese periodo.

Por ejemplo, conocer la media mensual de laradiación solar diaria en un determinado lugarpermite saber cómo se comportará la radiación diariadurante ese mes

El índice de claridad para un día concreto sólo está

influido por el índice de claridad del día anterior.



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Radiación Solar







Bases de Datos

Control de Calidad

Estimación de Directa y Difusa

Establecer una relación entre la fracción difusa de laradiación horizontal (FD =

D(0)G(0) ) y el índice de

claridad. Correlación negativa (a mayor índice de claridad,

menor componente difusa) Correlación independiente de la latitud (validez

cuasi-universal)

l



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Radiación Solar







Bases de Datos

Control de Calidad

Correlaciones FD y K T : Ecuación de Page

KTm

F D m

0.2

0.4

0.6

0.4 0.5 0.6 0.7

FDm = 1

−1.13

·K Tm

E í S l



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Radiación Solar







Bases de Datos

Control de Calidad

Correlaciones FD y K T

Ejemplo: en un lugar con Gd,m(0) = 3150 Whm2 en un mescon Bo,dm(0) = 4320 Whm2 será:

K Tm = 31504320 = 0.73

Según la correlación de Page,FDm = 1 − 1.13 · 0.73 = 0.175

Dd,m(0) = 0.175 · 3150 = 551,6 Whm2 Bd,m(0) = 3150

−551.6 = 2598,4 Wh

m

2

E í S ll ll



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Radiación Solar







Bases de Datos

Control de Calidad

Correlaciones FD y K T : Collares-Pereira yRabl

KTd

F

D d

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8

FDd = 0.99 K Td ≤ 0.17

1.188 − 2.272 · K Td + 9.473 · K 2Td − 21.856 · K

3Td + 14.648 · K

4Td K Td

>

0.17

Energía SolarE i ió d Di Dif



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Radiación Solar







Bases de Datos

Control de Calidad

Estimación de Directa y Difusa

Calcular las componentes directa y difusa de laradiación solar del:

Mes de Septiembre (día 261) en un lugarcon latitud φ = 40°N y con mediamensual de irradiación global diariahorizontal Gd,m(0) = 2700 Whm2 .

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Bases de Datos

Control de Calidad

Energía SolarI di i b fi i bit i

http://find/


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Radiación Solar





Irradiancia a partir deirradiación diaria

Transformación al plano delgenerador

Pérdidas angulares y porsuciedad



Bases de Datos

Control de Calidad

Irradiancia sobre superficies arbitrarias

Gd(0)

Dd(0)Bd(0)

D(0)B(0)G(0)

D( β, α)B( β, α)G( β, α)

Dd( β, α)Bd( β, α)Gd( β, α)

De f ( β, α)Be f ( β, α)Ge f ( β, α)

De f d( β, α)Be f d( β, α)Ge f d( β, α)



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Cálculo de radiación sobre generadoresIrradiancia a partir de irradiación diariaTransformación al plano del generador

Pérdidas angulares y por suciedad



Bases de Datos

Control de Calidad

Energía SolarE ti ió d I di i ti d

http://find/


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gFotovoltaica:

Radiación Solar










Bases de Datos

Control de Calidad

Estimación de Irradiancia a partir deIrradiación diaria

La irradiación durante una hora coincide con el valormedio de la irradiancia durante esa hora.

La variación solar durante una hora es baja: valor de

irradiancia equivalente a valor de irradiación. Relación entre irradiancia e irradiación

extra-terrestre deducible teóricamente:

Bo(0)B0d(0) = π

T · cos(ω) − cos(ωs)ωs · cos(ωs) − sin(ωs)

Energía SolarEstimación de Irradiancia a partir de



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gFotovoltaica:

Radiación Solar










Bases de Datos

Control de Calidad


rD = D(0)Dd(0)

= Bo(0)B0d(0)

rG = G(0)Gd(0)

= rD · (a + b · cos(ω))

a = 0.409− 0.5016 · sin(ωs + π 3 )

b = 0.6609 + 0.4767 · sin(ωs + π 3 )




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Fotovoltaica:Radiación Solar










Bases de Datos

Control de Calidad


Hora Solar (h)

r D

r G

0.000

0.005

0.010

0.015

0.020

−6 −4 −2 0 2 4 6

rDrG


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Bases de Datos

Control de Calidad


Calcular la irradiancia global y la irradiancia difusaen el plano horizontal

2 horas antes del mediodía del día 261en un lugar con latitud φ = 40°N y conmedia mensual de irradiación globaldiaria horizontal Gd,m(0) = 2700 Whm2 .



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Cálculo de radiación sobre generadoresIrradiancia a partir de irradiación diariaTransformación al plano del generador

Pérdidas angulares y por suciedad



Bases de Datos

Control de Calidad

Energía SolarF t lt iIrradiancia Directa

http://find/


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Bases de Datos

Control de Calidad

Irradiancia Directa

B( β, α) = B(0) ·max(0,cos(θs))

cos(θ zs)

Energía SolarFotovoltaica:Factor de visión para Difusa



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Bases de Datos

Control de Calidad

Factor de visión para Difusa

β1/2(1− cos( β))

1/2(1+ cos

( β))

1/2(1− cos( β)) 1/2(1+ cos( β))

D( β, α) = Ω

L(θ z,ψ) · cos(θ z)dΩ

Energía SolarFotovoltaica:Irradiancia Difusa isotrópica



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Bases de Datos

Control de Calidad

Irradiancia Difusa isotrópica

L(θ z,ψ) = cte.

D( β, α) = D(0) · 1 + cos( β)2

Energía SolarFotovoltaica:Irradiancia Difusa Anisotrópica



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Bases de Datos

Control de Calidad

Irradiancia Difusa Anisotrópica

D( β, α) = DI ( β, α) + DC( β, α)

DI ( β, α) = D(0) · (1− k 1) · 1 + cos( β)2DC( β, α) = D(0) · k 1 · max(0,cos(θs))cos(θ zs)

k 1 = B(0)B

0(0)

Energía SolarFotovoltaica:Irradiancia de Albedo



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Bases de Datos

Control de Calidad

Irradiancia de Albedo

R( β, α) = ρ

·G(0)

·

1− cos( β)2

ρ = 0.2

Energía SolarFotovoltaica:Irradiancia sobre plano inclinado



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Radiación Solar










Bases de Datos

Control de Calidad

Irradiancia sobre plano inclinado

Calcular la irradiancia difusa, directa, de albedo yglobal, en

Un generador inclinado 30° y orientado

al Sur, 2 horas antes del mediodía deldía 261 en un lugar con latitudφ = 40°N y con media mensual deirradiación global diaria horizontalGd,m(0) = 2700 Whm2 .

N l d l di ió l



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Cálculo de radiación sobre generadoresIrradiancia a partir de irradiación diariaTransformación al plano del generadorPérdidas angulares y por suciedad



Bases de Datos

Control de Calidad

Energía SolarFotovoltaica:Radiación directa

http://find/


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Radiación Solar










Bases de Datos

Control de Calidad

Bef ( β, α) = B( β, α) · T sucio(0)T limpio(0)

· (1− FT B(θs))

Ángulo de Incidencia (grados)

F T b

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

0 20 40 60 80

Grado de SuciedadLimpioBajoMedio

Alto

Energía SolarFotovoltaica:Difusa y Albedo



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Radiación Solar










Bases de Datos

Control de Calidad

y

Disoef

( β, α) = Diso( β, α)· T sucio(0)T limpio (0) · (1− FT D( β))

Dciref ( β, α) = Dcir( β, α) · T sucio(0)

T limpio(0)

· (1− FT B(θs))Ref ( β, α) = R( β, α) ·

T sucio(0)T limpio (0)

· (1− FT R( β))


R di ió S lCoeficientes



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Radiación Solar










Bases de Datos

Control de Calidad

Grado de Suciedad T sucio(0)T limpio (0)

ar c2

Limpio 1 0.17 -0.069

Bajo 0.98 0.20 -0.054Medio 0.97 0.21 -0.049Alto 0.92 0.27 -0.023


R di ió S lPérdidas anuales



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Radiación Solar










Bases de Datos

Control de Calidad

10 20 30 40 50 60 70 80

7 . 0

7 . 5

8 . 0

8 . 5

9 . 0

9 . 5

β

1 0 0 ⋅ ( 1

− G e f ( β ,

α )

G ( β ,

α )

)



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Bases de Datos

Control de Calidad


Radiación SolarRadiación en Sistema estático

http://find/


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Radiación Solar






Comparación entretipologías

Aplicación a

Sistemas estáticosBases de Datos

Control de Calidad

36°N

38°N

40°N

42°N

5°W 0°

1400

1500

1600

1700

1800

1900


Radiación SolarRadiación en Seguimiento Eje Horizontal



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Radiación Solar







Aplicación a


Control de Calidad

36°N

38°N

40°N

42°N

5°W 0°

1400

1600

1800

2000

2200

2400

2600


Radiación SolarRadiación en Seguimiento Doble Eje



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Radiación Solar







Aplicación a


Control de Calidad

36°N

38°N

40°N

42°N

5°W 0°

1600

1800

2000

2200

2400

2600

2800

3000



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Comparación entre tipologías


Bases de Datos

Control de Calidad


Radiación SolarComparación Doble Eje-Estática

http://find/


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Aplicación a


Control de Calidad

36°N

38°N

40°N

42°N

5°W 0°

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5


Radiación SolarComparación Doble Eje - Horizontal



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Aplicación a


Control de Calidad

36°N

38°N

40°N

42°N

5°W 0°

0.110

0.115

0.120

0.125

0.130

0.135

0.140


Radiación SolarComparación Eje Horizontal - Estática



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Aplicación a


Control de Calidad

36°N

38°N

40°N

42°N

5°W 0°

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35


Radiación SolarComparación entre Sistemas



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Aplicación a


Control de Calidad

0.0 0.1 0.2 0.3

Horiz.Fixed

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

Two.Fixed

0.11 0.12 0.13 0.14

Two.Horiz


Radiación SolarComparación entre Sistemas



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Bases de Datos

Control de Calidad



48/149






Bases de Datos

Control de Calidad


http://find/


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Aplicación a Sistemas estáticosÁngulo de inclinación óptimo

Bases de Datos

Control de Calidad


Radiación SolarInclinación Optima Estática

http://find/


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Cálculo de

radiación sobregeneradores



Ángulo de inclinaciónóptimo

Bases de Datos

Control de Calidad

|φ| − β ≈ 10°

βopt = 3.7 + 0.69 · |φ|


Radiación SolarSensibilidad al desapuntamiento



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Cálculo de





Bases de Datos

Control de Calidadβ − βopt

1 0 0 ⋅

( 1

−

G e f

G e f o p t )

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

−10 −5 0 5 10

Latitud3337.543.75


Radiación SolarRadiación para inclinación óptima



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Cálculo de





Bases de Datos

Control de Calidad

Gd,a(0)Gd,a( βopt) = 1 − 4.46 · 10−

4

· βopt − 1.19 · 10−4

· β2opt


Radiación Solar

O P i á

Cálculo de Radiación Efectiva



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Cálculo de





Bases de Datos

Control de Calidad

Gefd,a( β, α)Gd,a( βopt)

= g1 · ( β− βopt)2 + g2 · ( β− βopt) + g3

gi = gi1|α|2

+ gi2|α| + gi3i = 1 i = 2 i = 3

g1i 8 · 10−9 3.8 · 10−7 −1.218 · 10−4 g2i

−4.27

·10−7 8.2

·10−6 2.892

·10−4

g3i −2.5 · 10−5 −1.034 · 10−4 0.9314


Radiación Solar

O P iñá

Cálculo para estática



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Cálculo de





Bases de Datos

Control de Calidad

Calcular la irradiación anual efectiva que incide en

Un generador orientado al Sur einclinado 20° en un lugar con latitud30°N y una media anual de lairradiación global diaria en el planohorizontal de 5250 Wh

m2 , suponiendo una

suciedad media.Calcular la irradiación anual efectiva que incide en

Un generador desorientado 20° del Sure inclinado 40° en un lugar con latitud

50°N y una media anual de lairradiación global diaria en el planohorizontal de 5250 Wh

m2 , suponiendo una

suciedad media.




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Bases de Datos

Control de Calidad


http://find/


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Bases de DatosIntroducciónEstaciones MeteorológicasEstaciones Meteorológicas: modelos empíricosImágenes de SatéliteFuentes de Datos: Estaciones TerrestresFuentes de Datos: Satélite

Métodos híbridos Energía SolarFotovoltaica:

Radiación Solar

Oscar Perpiñán

Variabilidad Temporal y Espacial

http://find/


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Cálculo de




Bases de DatosIntroducción

Estaciones Meteorológicas

Estaciones Meteorológicas:modelos empíricos

Imágenes de Satélite

Fuentes de Datos:Estaciones Terrestres

Fuentes de Datos: Satélite

Métodos híbridos

Control de Calidad

La irradiancia solar extraterrestre depende de lalatitud y el instante temporal ( proceso determinista).

La irradiancia solar incidente en la superficieterrestre es resultado de la interacción con laatmósfera cambiante: variabilidad temporal yespacial ( proceso estocástico).


Radiación Solar

Oscar Perpiñán

Variabilidad TemporalVariabilidad de la irradiación diaria mensual y anual



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Cálculo de










Métodos híbridos

Control de Calidad

Variabilidad de la irradiación diaria, mensual y anualdurante el período comprendido entre 2001-2008 enCarmona, Sevilla

0 100 200 300 0 . 0

0 . 2

0 . 4

0 . 6

Día del año

σ G 0 d G d ( 0 )

2 4 6 8 10 12 0 . 1

0

0 . 2

0

0 . 3

0

Mes

σ G 0 m

G m ( 0 )

2002 2003 2004 2005 2006 2007

1 8 2 0

1 8 8 0

Año

G y

( 0 ) ( k W h m

2 )

Gy = 1849.07

σGy Gy = 0.025


Radiación Solar

Oscar Perpiñán

Variabilidad Temporal



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pLamigueiro



Cálculo de










Métodos híbridos

Control de Calidad

σ G = σ G√

N

Predicción para un (día, mes, año) determinado: Intervalo de confianza del 95% acotado por 1.96 · σ G

Predicción para un (día, mes, año) promedio(durante N años):

Intervalo de confianza del 95% acotado por 1.96

·σ G


Radiación Solar

Oscar Perpiñán

Variabilidad Espacial



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pLamigueiro



Cálculo de










Métodos híbridos

Control de Calidad

COV = 1/G p ∑ n1 (G2 p − G2i )

n


Radiación Solar

Oscar Perpiñán

Variabilidad Espacial



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pLamigueiro



Cálculo de










Métodos híbridos

Control de Calidad


Radiación Solar

Oscar Perpiñán

Estimación a partir de Medidas



62/149

Lamigueiro



Cálculo de










Métodos híbridos

Control de Calidad

Para estimar la radiación incidente es necesariocontar con:

Medidas cercanas* (variabilidad espacial): distancia

no superior a 10 km. Series temporales largas (variabilidad temporal): 10

años.


Radiación Solar

Oscar PerpiñánL i i

Fuentes de datos



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Lamigueiro



Cálculo de










Métodos híbridos

Control de Calidad

Estaciones meteorológicas Series largas y con tiempos de muestreo altos. Baja resolución espacial (medidas puntuales) Precisión en caso de medida directa. Tipos:

Con medidor de radiación Sin medidor de radiación (modelos empíricos).


Radiación Solar

Oscar PerpiñánL i i

Fuentes de datos



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Lamigueiro



Cálculo de










Métodos híbridos

Control de Calidad



Imágenes de satélite Tiempos de muestreo bajos (mejorando) Resolución espacial alta Error debido a la estimación.


Radiación Solar


Fuentes de datos



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Lamigueiro



Cálculo de










Métodos híbridos

Control de Calidad



Imágenes de satélite Tiempos de muestreo bajos (mejorando) Resolución espacial alta Error debido a la estimación.

Híbrido Medidas terrestres combinadas con imágenes de

satélite





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Bases de DatosIntroducciónEstaciones MeteorológicasEstaciones Meteorológicas: modelos empíricosImágenes de SatéliteFuentes de Datos: Estaciones TerrestresFuentes de Datos: Satélite


Radiación Solar


Estaciones Meteorológicas: medida directa

http://find/


67/149

Lamigueiro



Cálculo de










Métodos híbridos

Control de Calidad

La medida directa de radiación solar se realiza conun piranómetro.

Pila termoeléctrica(termopares con barniz

negro) Alojamiento con dos

hemiesferas de cristal. Flujo de calor por radiación

provoca tensión eléctrica entermopila.


Radiación Solar





68/149

Lamigueiro



Cálculo de










Métodos híbridos

Control de Calidad

La medida directa de radiación solar se realiza conun piranómetro.

Respuesta espectral planapara radiación visible. Respuesta perfecta al coseno

del ángulo de incidencia(pérdidas por reflexión).


Radiación Solar





69/149

g



Cálculo de










Métodos híbridos

Control de Calidad

La medida directa de radiación solar se realiza con

un piranómetro. Requiere mantenimiento y calibración frecuente.

La red de estaciones que miden directamenteradiación es escasa para estimaciones precisas enregiones grandes

La proporción de estaciones con piranómetros es

baja respecto a las que miden temperatura ambientey precipitación (1:500).





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Bases de DatosIntroducciónEstaciones Meteorológicas

Estaciones Meteorológicas: modelos empíricosImágenes de SatéliteFuentes de Datos: Estaciones TerrestresFuentes de Datos: Satélite


Radiación Solar


Frente a la baja densidad de estaciones conmedida directa de radiación se emplean

d l í i

http://goforward/http://find/http://goback/


71/149

g



Cálculo de










Métodos híbridos

Control de Calidad

modelos empíricos

Relaciones entre radiación y otras variables Horas de brillo (sunshine duration) Cobertura nubosa Temperatura ambiente Precipitación Humedad . . .

Los coeficientes de los modelos sólo se pueden

ajustar en estaciones con medidas de radiación. Los coeficientes dependen del lugar de ajuste, pero

se pueden interpolar para otras localizaciones.

Energía SolarFotovoltaica:Radiación Solar


Estaciones Meteorológicas: modelosempíricos

http://find/http://oscarperpinan.github.io/http://oscarperpinan.github.io/http://oscarperpinan.github.io/http://oscarperpinan.github.io/


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Cálculo de




Bases de Datos

IntroducciónEstaciones Meteorológicas





Métodos híbridos

Control de Calidad

Radiación y Horas de Brillo (Angstrom y Prescott)

G(0)Bo(0)

= a1 + b1 SSo

Problema: poca disponibilidad de datos



Estaciones Meteorológicas: modelosempíricos



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Cálculo de




Bases de Datos






Métodos híbridos

Control de Calidad

Radiación y Temperatura (Bristow y Campbell)

G(0) = a (1− exp(−b∆T c)) · Bo(0)

Variaciones con más variables: Lluvia (si/no), rangoantes y después, velocidad viento, humedad relativa.

G(0) = a (1−

exp(−

b∆T c))·

Bo(0)

·1 +n

∑ 1 p

j ·v

j+ pn+1





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p





Estaciones Meteorológicas: modelos empíricosImágenes de SatéliteFuentes de Datos: Estaciones TerrestresFuentes de Datos: SatéliteMétodos híbridos



Fundamentos

http://find/http://oscarperpinan.github.io/


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Cálculo de




Bases de Datos






Métodos híbridos

Control de Calidad

Los satélites meteorológicos están equipados con

radiómetros (sensores de radiación electromagnéticaa diferentes frecuencias) que captan radiaciónemitida por la Tierra.

La radiación emitida por la Tierra depende de la

reflexión del suelo, y la geometría y composición dela atmósfera. Diferentes fenómenos físicos se detectan en bandas

de frecuencias distintas (canales). Existen diversos procedimientos para estimar

radiación solar en superficie a partir de lainformación de los diferentes canales del radiómetro.



Satelites Geoestacionarios Europeos:Meteosat

MFG M t t Fi t G ti (7 télit )



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Cálculo de




Bases de Datos






Métodos híbridos

Control de Calidad

MFG: Meteosat First Generation (7 satélites) Equipados con el radiómetro MVIRI (Meteosat

Visible and Infrared Imager). Tres canales: visible, infrarrojo, vapor de agua.

MSG: Meteosat Second Generation (3 satélites) Equipados con dos radiómetros:

SEVIRI (Spinning Enhanced Visible and InfraRed

Imager): 12 canales GERB (Geostationary Earth Radiation Budget):

infrarrojo visible.



Procedimientos: Heliosat-2

P



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Cálculo de




Bases de Datos






Métodos híbridos

Control de Calidad

Pasos

Establecer albedo de referencia (suelo). Estimar índice de cobertura nubosa. Estimar radiación en superficie a partir de cobertura

nubosa y modelo de cielo claro.

Empleado para base HelioClim Usan datos de MVIRI Accesible via SoDa:



Procedimientos: CM SAF Fundamento:

Se emplea un Radiative Transfer Model (RTM),

http://www.soda-is.com/heliosat/index.htmlhttp://find/http://oscarperpinan.github.io/http://oscarperpinan.github.io/http://oscarperpinan.github.io/http://oscarperpinan.github.io/


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Cálculo de




Bases de Datos






Métodos híbridos

Control de Calidad

plibRadtran, para generar una matriz de estados

(Look-up table, LUT) relaciona la transmitanciaatmosférica y el albedo de la atmósfera paravariedad de estados.

La irradiancia en superficie se estima multiplicandola irradiancia extra-atmosférica por la transmitanciaatmosférica determinada interpolando en la LUT.







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Cálculo de




Bases de Datos






Métodos híbridos

Control de Calidad

libRadtran, para generar una matriz de estados



Dos LUTs: cielo nuboso, cielo claro. Cielo nuboso:

Estimación de albedo y estado atmosférico a partir deimágenes.

Estimación de transmitancia interpolando en LUT

para cielo nuboso. Cielo claro:

Estimación de transmitancia interpolando en LUTpara cielo claro sin estimación previa de albedo.





http://find/http://goback/http://oscarperpinan.github.io/http://oscarperpinan.github.io/http://oscarperpinan.github.io/http://oscarperpinan.github.io/


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Cálculo de




Bases de Datos






Métodos híbridos

Control de Calidad

libRadtran, para generar una matriz de estados



Dos LUTs: cielo nuboso, cielo claro. Cielo nuboso:

Estimación de albedo y estado atmosférico a partir deimágenes.

Estimación de transmitancia interpolando en LUT

para cielo nuboso. Cielo claro:

Estimación de transmitancia interpolando en LUTpara cielo claro sin estimación previa de albedo.

Emplean datos del radiómetro MSG/SEVIRI



Procedimientos: LSA SAF



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Bases de Datos






Métodos híbridos

Control de Calidad

Generación de máscara de nubes a partir de imagenusando algoritmo de NWC-SAF.

Para zonas sin nubes: modelo de cielo claro sin usardatos de imagen.

Para zonas cubiertas: modelo de transmitanciaatmosférica a partir de imágenes.

Emplean datos del radiómetro MSG/SEVIRI



http://www.nwcsaf.org/http://www.nwcsaf.org/http://www.nwcsaf.org/http://find/http://oscarperpinan.github.io/http://oscarperpinan.github.io/http://oscarperpinan.github.io/


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Wiki con recursos

http://find/http://oscarperpinan.github.io/http://oscarperpinan.github.io/


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Bases de Datos






Métodos híbridos

Control de Calidad



Baseline Surface Radiation Network

https://github.com/oscarperpinan/mds/wikihttp://find/http://oscarperpinan.github.io/http://oscarperpinan.github.io/http://www.bsrn.awi.de/http://oscarperpinan.github.io/http://oscarperpinan.github.io/


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Bases de Datos






Métodos híbridos

Control de Calidad

BSRN provides near-continuous, long-term, in

situ-observed, Earth-surface, broadband irradiances(solar and thermal infrared) and certain relatedparameters from a network of more than 50 globallydiverse sites.



Baseline Surface Radiation Network

http://find/http://goback/http://oscarperpinan.github.io/http://oscarperpinan.github.io/http://oscarperpinan.github.io/http://oscarperpinan.github.io/


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Bases de Datos






Métodos híbridos

Control de Calidad

Validation and confirmation of satellite andcomputer model estimates.

Datos desde:



Measurement and Instrumentation DataCenter NREL

http://www.bsrn.awi.de/en/data/data_retrieval_via_pangaea/http://www.bsrn.awi.de/en/data/data_retrieval_via_pangaea/http://find/http://goback/http://oscarperpinan.github.io/http://oscarperpinan.github.io/http://oscarperpinan.github.io/http://oscarperpinan.github.io/


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Bases de Datos






Métodos híbridos

Control de Calidad

Radiación global, directa y difusa (y otras variables) conmuestreo de 1 min en diversas localidades de EEUU.



MAGRAMA-SIAR

http://www.nrel.gov/midc/http://find/http://oscarperpinan.github.io/http://oscarperpinan.github.io/http://eportal.magrama.gob.es/websiar/Inicio.aspxhttp://eportal.magrama.gob.es/websiar/Inicio.aspxhttp://oscarperpinan.github.io/http://oscarperpinan.github.io/


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Bases de Datos






Métodos híbridos

Control de Calidad

El Sistema de Información Agroclimática para elRegadío (SiAR) registra datos agroclimáticosrelacionados con demanda hídrica de las zonas deriego.

Más de 400 estaciones. Valores diarios y horarios



MAGRAMA-SIARSensores

Temperatura y Humedad



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Bases de Datos






Métodos híbridos

Control de Calidad

Temperatura y Humedad

Piranómetro Anemoveleta Pluviómetro Temperatura del suelo (algunas)



AEMET



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Bases de Datos






Métodos híbridos

Control de Calidad

Radiación

Alrededor de 30 estaciones en todo el territorio. Medidas de global, difusa y directa. Sólo gráficas.

Estaciones «convencionales»

Presión, temperatura, viento, humedad, lluvia.

Permite descarga de datos horarios por día.



Redes de Comunidades Autónomas

http://www.aemet.es/es/eltiempo/observacion/radiacionhttp://www.aemet.es/es/eltiempo/observacion/ultimosdatoshttp://www.aemet.es/es/eltiempo/observacion/ultimosdatoshttp://www.aemet.es/es/eltiempo/observacion/radiacionhttp://find/http://oscarperpinan.github.io/http://oscarperpinan.github.io/http://oscarperpinan.github.io/http://oscarperpinan.github.io/


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Bases de Datos






Métodos híbridos

Control de Calidad

Meteogalicia MeteoNavarra Cataluña MeteoEuskadi Andalucía



http://www2.meteogalicia.es/galego/observacion/estacions/estacions.asphttp://meteo.navarra.es/estaciones/mapadeestaciones.cfmhttp://www.meteo.cat/xema/AppJava/SeleccioPerComarca.dohttp://www.euskalmet.euskadi.net/s07-5853x/es/meteorologia/lectur.apl?e%3D5http://www.juntadeandalucia.es/medioambiente/servtc5/WebClima/?lr%3Dlang_eshttp://www.juntadeandalucia.es/medioambiente/servtc5/WebClima/?lr%3Dlang_eshttp://www.euskalmet.euskadi.net/s07-5853x/es/meteorologia/lectur.apl?e%3D5http://www.meteo.cat/xema/AppJava/SeleccioPerComarca.dohttp://meteo.navarra.es/estaciones/mapadeestaciones.cfmhttp://www2.meteogalicia.es/galego/observacion/estacions/estacions.asphttp://find/http://oscarperpinan.github.io/http://oscarperpinan.github.io/


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Wiki con recursos

http://find/http://oscarperpinan.github.io/http://oscarperpinan.github.io/


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Bases de Datos






Métodos híbridos

C t l d C lid d



SSE-NASA

https://github.com/oscarperpinan/mds/wikihttp://find/http://oscarperpinan.github.io/http://oscarperpinan.github.io/http://oscarperpinan.github.io/http://oscarperpinan.github.io/http://oscarperpinan.github.io/


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Cálculo deradiación sobre

generadores



Bases de Datos






Métodos híbridos

C t l d C lid d

Surface meteorology and Solar Energy (SSE)

200 satellite-derived meteorology and solar energyparameters monthly averaged from 22 years of data

Resolución 1ºx1º



EUMETSAT - SAF

https://eosweb.larc.nasa.gov/cgi-bin/sse/sse.cgihttp://find/http://oscarperpinan.github.io/http://os

cálculo de radiacionsolar

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