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Modèle de données historiques SolarAnywhere

Lesdonnées d'irradiance SolarAnywhere® sont générées à partir de l'imagerie des satellites en orbite géostationnaire. Le modèle SolarAnywhere utilise des algorithmes développés par le Dr Richard Perez et son équipe de SUNY Albany pour convertir l'imagerie satellitaire en mesures d'irradiance horizontale globale(GHI) et d'irradiance normale directe(DNI) dans des résolutions pouvant atteindre 1 km (0,01 x 0,01 degrés). L'irradiance horizontale diffuse(DIF ou DHI) est calculée en utilisant la relation géométrique suivante basée sur l'angle zénithal solaire:

 

GHI=DHI+DNI*cos (α_{zenith} )

 

La première étape du calcul du GHI consiste à calculer le GHI par ciel clair. Le GHI par temps clair est le calcul du GHI avant la prise en compte de la couverture nuageuse et est basé sur les variables suivantes : ozone, vapeur d'eau, profondeur optique des aérosols(AOD), élévation au-dessus du niveau de la mer et température.

Ensuite, le DNI du ciel clair est calculé en utilisant le GHI du ciel clair comme entrée du modèle DirIndex. Le modèle DirIndex est une deuxième itération du modèle DirInt de M. Perez, qui est basé sur le modèle DISC développé initialement par le NREL. La principale différence entre le modèle DirIndex et le modèle DirInt est que le modèle DirIndex tient mieux compte de la turbidité atmosphérique, qui a plus d'influence sur le DNI que sur le GHI. La validation du modèle DirIndex est présentée dans cet article.

NOAA GOES-16

Figure 1. NOAA GOES-16 2021-09-30T20:50:20 UTC

Enfin, les données SolarAnywhere GHI et DNI sont générées en ajustant les valeurs de ciel clair pour tenir compte des conditions nuageuses. Les conditions nuageuses sont déterminées en utilisant les canaux visibles et infrarouges d'un réseau mondial de satellites en orbite géosynchrone.

Les images infrarouges (IR) ont été introduites pour la première fois dans le modèle pour la version 3.0 de SolarAnywhere. Les images visibles et infrarouges sont capturées par les mêmes réseaux de satellites géostationnaires, mais les images infrarouges sont capturées à des longueurs d'onde infrarouges (3,8 - 13,3 microns).

Dans les modèles précédents, seules les images lumineuses dans la longueur d'onde visible étaient utilisées pour déterminer l'emplacement des nuages ; cependant, les régions à forte couverture neigeuse confondaient souvent le modèle en détectant la neige plutôt que la couverture nuageuse. L'utilisation des canaux d'images IR permet à SolarAnywhere de faire la différence entre la neige et les nuages, ce qui améliore la précision du modèle en cas de couverture neigeuse. Les conditions nuageuses sont résumées dans une valeur appelée l'indice de nébulosité, qui est convertie en un indice de clarté (Kt) qui est ensuite appliqué au calcul de l'irradiance du ciel clair.

Procédé de génération de données SolarAnywhere® à partir d'images satellite

Les Satellites

Suivez ce lien pour voir le satellite utilisé pour chaque région de données.