Reporte_solar.8 Region.pdf
This document was uploaded by user and they confirmed that they have the permission to share it. If you are author or own the copyright of this book, please report to us by using this DMCA report form. Report DMCA
Overview
Download & View Reporte_solar.8 Region.pdf as PDF for free.
More details
- Words: 1,229
- Pages: 11
.
Evaluación del Recurso Solar 7 de abril de 2014
Informe creado por:
Geofísica
´Indice 1. Introducci´ on
2
2. Sitio 2.1. Mapa del Terreno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3 3
3. Radiaci´ on Global Horizontal 3.1. Radiaci´on Global Horizontal Mensual . . . . . . . . . . . . . . . 3.2. Graficos de GHI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5 6 7
4. Nubosidad
9
Geofísica 1
1.
Introducci´ on
En el presente informe se detalla informaci´on sobre el recurso solar basado en la modelaci´on num´erica de la transferencia de radiaci´on solar en la atm´osfera y en datos satelitales de alta resoluci´on. El efecto de la nubosidad en la radiaci´on es modelado de forma emp´ırica relacionando las caracter´ısticas de la nubosidad identificadas a partir de im´agenes satelitales con datos observados de radiaci´on global horizontal. El producto obtenido ha sido validado con observaciones, sin embargo, no debe ser considerado como definitivo antes de ser corroborado con mediciones in situ. El modelo utilizado para la transferencia radiativa es el el modelo CLIRADSW. Este c´odigo de transferencia radiativa se caracteriza por su eficiencia computacional y fue dise˜ nado originalmente para modelos de circulaci´on general de la atm´osfera, que requieren realizar muchos c´alculos radiativos a bajo costo computacional. El modelo separa la radiaci´on del sol en 11 bandas espectrales y considera las interacciones de cada banda de manera independiente. La informaci´on satelital es la proveniente del sat´elite GOES EAST para los a˜ nos 2003 a 2012. Esta base de datos fue utilizada para identificar la nubosidad y sus caracter´ısticas radiativas, que permiten modificar el resultado del modelo radiativo obtenido para una atm´osfera con cielo despejado y adaptarlo a una condici´on de cielo nublado. En este informe encontrar´a valores estimados por mes, a˜ no y hora del d´ıa de la irradiancia global horizontal (por conveniencia nos referiremos a esta cantidad simplemente como radiaci´on). Tambi´en, en base a los productos intermedios requeridos para elaborar el mapa de radiaci´on, mostraremos resultados para la frecuencia de la nubosidad. Para concer informaci´on detallada acerca del modelo utilizado en la construcci´on de esta base de datos, puede descargar la documentaci´on completa del Explorador Solar en la secci´on de informaci´on del sitio web.
Geofísica 2
2.
Sitio
La informaci´on detallada referente a las caracter´ısticas del sitio solicitado son presentadas a continuaci´on. Latitud
37.00 ◦ S
Longitud
72.50 ◦ O
Elevaci´on 119 metros Cuadro 1: Caracter´ısticas principales del sitio selecionado
2.1.
Mapa del Terreno
Se incluye un mapa donde se identifica la ubicaci´on del sitio de inter´es. La figura es s´olo una referencia para indicar su ubicaci´on. La posici´on del sitio en la latitud y longitud correspondientes, se indica por medio de un tri´angulo de color rojo. La imagen sombreada del terreno se basa en el modelo de terreno digital SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) de 90 metros de resoluci´on.
Geofísica 3
Figura 1: Ubicaci´on del sitio seleccionado
Geofísica 4
3.
Radiaci´ on Global Horizontal
La cantidad de radiaci´on que se recibe en un punto depende del ´angulo de incidencia de los rayos con respecto a la superficie receptora. La irradiancia global horizontal (GHI) es la radiaci´on que se recibe en una superficie perpendicular al campo de gravedad de la Tierra y por lo tanto va recibiendo con distinto a´ngulo la radiaci´on directa del sol a trav´es del d´ıa. La GHI es la suma de las componentes directa y difusa de la radiaci´on. A˜ no
M J/m2 KW h/m2 d´ıa
2003
18.09
5.02
2004
16.58
4.61
2005
17.30
4.81
2006
17.14
4.76
2007
17.62
4.90
2008
17.91
4.97
2009
17.56
4.88
2010
17.08
4.74
2011
17.53
4.87
2012
17.34
4.82
Promedio
17.42
4.84
Cuadro 2: Energ´ıa solar diaria sobre sitio seleccionado
El valor de radiaci´on presentado en la tabla es el valor promediado durante un a˜ no de la energ´ıa sumada sobre todas las horas del d´ıa. Este valor puede ser una sobreestimaci´on en lugares de topograf´ıa abrupta que se encuentren encajonados y donde la duraci´on del d´ıa sea menor a la duraci´on del d´ıa en un sitio llano, a la latitud, longitud y elevaci´on correspondientes.
Geofísica 5
3.1.
Radiaci´ on Global Horizontal Mensual
Mes
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Promedio
Enero
8.81
8.38
8.42
8.04
7.94
8.46
8.64
8.30
8.03
8.06
8.31
Febrero
7.82
7.27
7.25
7.38
7.35
7.51
7.44
7.13
7.05
7.16
7.34
Marzo
6.10
5.04
5.37
5.78
5.74
5.68
6.07
5.40
5.43
5.63
5.62
Abril
3.82
2.84
4.14
3.94
3.35
3.96
3.80
3.80
3.80
3.99
3.74
Mayo
2.37
2.32
1.96
2.11
2.37
2.32
2.15
2.29
2.26
1.99
2.21
Junio
1.32
1.37
1.44
1.22
1.58
1.41
1.51
1.27
1.53
1.56
1.42
Julio
1.98
1.66
1.66
1.62
1.84
1.38
2.02
1.79
1.84
2.14
1.79
Agosto
2.79
2.68
2.27
2.60
2.96
2.40
2.19
2.57
2.39
2.32
2.51
Septiembre 3.74
4.30
4.11
4.01
3.92
4.29
4.61
4.06
4.09
4.18
4.13
Octubre
6.11
4.80
5.94
5.20
5.51
6.22
5.20
5.32
6.05
5.68
5.60
Noviembre
7.26
6.64
7.11
7.82
7.72
7.85
6.86
7.20
7.11
7.59
7.32
Diciembre
8.17
7.96
8.00
7.45
8.47
8.21
8.04
7.81
8.86
7.53
8.05
Cuadro 3: El valor de radiaci´on presentado en la tabla es el valor del promedio mensual de la energ´ıa sumada sobre todas las horas del d´ıa.
Geofísica 6
3.2.
Graficos de GHI
2003
1000
2004
900
2005
800
2006
700
600
2007
500 2008
400 2009
300 2010
200 2011
100 2012
0 5
10
15
20
Hora Local
Figura 2: Ciclo diario y estacional de la radiaci´on diaria promedio en W/m2 . En cada casillero se muestra el valor promedio de la radiaci´on para una cierta hora del d´ıa y un cierto mes.
Geofísica 7
Promedios mensuales de la insolacion diaria
KW−Hora/m2 x dia
8
6
4
2
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Figura 3: La figura muestra el promedio mensual de la insolaci´on diaria (radiaci´on integrada durante todo el d´ıa). Las lineas verticales representan la desviaci´on estandar de estos valores
Ciclo anual de la insolacion diaria 10
KW−Hora/m2 x dia
8 6 4 2 0 50
100
150 200 Dia Juliano
250
300
350
Figura 4: La figura muestra el promedio entre los a˜ nos 2003 y 2011 de la insolaci´on diaria.
Geofísica 8
4.
Nubosidad
En los siguientes gr´aficos se presenta la frecuencia de la nubosidad estimada a partir de los datos satelitales. La frecuencia de nubosidad es un n´ umero entre 0 y 1, que indica la fracci´on de tiempo en que el sitio estuvo cubierto por nubes, a una determinada hora y/o mes. Frecuencia mensual de nubosidad 0.5
Porcentaje
0.4
0.3
0.2
0.1 2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
Figura 5: La figura muestra la frecuencia de nubosidad entre las 08:00 y 20:00 horas para cada mes.
Geofísica 9
1
2004 0.9
2005 0.8
0.7
2006
0.6 2007
0.5
2008 0.4
2009 0.3
0.2
2010
0.1 2011
0 8
10
12
14 Hora Local
16
18
20
Figura 6: Ciclo diario y estacional de la frecuencia de nubosidad. En cada casillero se muestra la frecuencia de nubosidad para una cierta hora del d´ıa y un cierto mes.
Geofísica 10
Evaluación del Recurso Solar 7 de abril de 2014
Informe creado por:
Geofísica
´Indice 1. Introducci´ on
2
2. Sitio 2.1. Mapa del Terreno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3 3
3. Radiaci´ on Global Horizontal 3.1. Radiaci´on Global Horizontal Mensual . . . . . . . . . . . . . . . 3.2. Graficos de GHI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5 6 7
4. Nubosidad
9
Geofísica 1
1.
Introducci´ on
En el presente informe se detalla informaci´on sobre el recurso solar basado en la modelaci´on num´erica de la transferencia de radiaci´on solar en la atm´osfera y en datos satelitales de alta resoluci´on. El efecto de la nubosidad en la radiaci´on es modelado de forma emp´ırica relacionando las caracter´ısticas de la nubosidad identificadas a partir de im´agenes satelitales con datos observados de radiaci´on global horizontal. El producto obtenido ha sido validado con observaciones, sin embargo, no debe ser considerado como definitivo antes de ser corroborado con mediciones in situ. El modelo utilizado para la transferencia radiativa es el el modelo CLIRADSW. Este c´odigo de transferencia radiativa se caracteriza por su eficiencia computacional y fue dise˜ nado originalmente para modelos de circulaci´on general de la atm´osfera, que requieren realizar muchos c´alculos radiativos a bajo costo computacional. El modelo separa la radiaci´on del sol en 11 bandas espectrales y considera las interacciones de cada banda de manera independiente. La informaci´on satelital es la proveniente del sat´elite GOES EAST para los a˜ nos 2003 a 2012. Esta base de datos fue utilizada para identificar la nubosidad y sus caracter´ısticas radiativas, que permiten modificar el resultado del modelo radiativo obtenido para una atm´osfera con cielo despejado y adaptarlo a una condici´on de cielo nublado. En este informe encontrar´a valores estimados por mes, a˜ no y hora del d´ıa de la irradiancia global horizontal (por conveniencia nos referiremos a esta cantidad simplemente como radiaci´on). Tambi´en, en base a los productos intermedios requeridos para elaborar el mapa de radiaci´on, mostraremos resultados para la frecuencia de la nubosidad. Para concer informaci´on detallada acerca del modelo utilizado en la construcci´on de esta base de datos, puede descargar la documentaci´on completa del Explorador Solar en la secci´on de informaci´on del sitio web.
Geofísica 2
2.
Sitio
La informaci´on detallada referente a las caracter´ısticas del sitio solicitado son presentadas a continuaci´on. Latitud
37.00 ◦ S
Longitud
72.50 ◦ O
Elevaci´on 119 metros Cuadro 1: Caracter´ısticas principales del sitio selecionado
2.1.
Mapa del Terreno
Se incluye un mapa donde se identifica la ubicaci´on del sitio de inter´es. La figura es s´olo una referencia para indicar su ubicaci´on. La posici´on del sitio en la latitud y longitud correspondientes, se indica por medio de un tri´angulo de color rojo. La imagen sombreada del terreno se basa en el modelo de terreno digital SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) de 90 metros de resoluci´on.
Geofísica 3
Figura 1: Ubicaci´on del sitio seleccionado
Geofísica 4
3.
Radiaci´ on Global Horizontal
La cantidad de radiaci´on que se recibe en un punto depende del ´angulo de incidencia de los rayos con respecto a la superficie receptora. La irradiancia global horizontal (GHI) es la radiaci´on que se recibe en una superficie perpendicular al campo de gravedad de la Tierra y por lo tanto va recibiendo con distinto a´ngulo la radiaci´on directa del sol a trav´es del d´ıa. La GHI es la suma de las componentes directa y difusa de la radiaci´on. A˜ no
M J/m2 KW h/m2 d´ıa
2003
18.09
5.02
2004
16.58
4.61
2005
17.30
4.81
2006
17.14
4.76
2007
17.62
4.90
2008
17.91
4.97
2009
17.56
4.88
2010
17.08
4.74
2011
17.53
4.87
2012
17.34
4.82
Promedio
17.42
4.84
Cuadro 2: Energ´ıa solar diaria sobre sitio seleccionado
El valor de radiaci´on presentado en la tabla es el valor promediado durante un a˜ no de la energ´ıa sumada sobre todas las horas del d´ıa. Este valor puede ser una sobreestimaci´on en lugares de topograf´ıa abrupta que se encuentren encajonados y donde la duraci´on del d´ıa sea menor a la duraci´on del d´ıa en un sitio llano, a la latitud, longitud y elevaci´on correspondientes.
Geofísica 5
3.1.
Radiaci´ on Global Horizontal Mensual
Mes
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Promedio
Enero
8.81
8.38
8.42
8.04
7.94
8.46
8.64
8.30
8.03
8.06
8.31
Febrero
7.82
7.27
7.25
7.38
7.35
7.51
7.44
7.13
7.05
7.16
7.34
Marzo
6.10
5.04
5.37
5.78
5.74
5.68
6.07
5.40
5.43
5.63
5.62
Abril
3.82
2.84
4.14
3.94
3.35
3.96
3.80
3.80
3.80
3.99
3.74
Mayo
2.37
2.32
1.96
2.11
2.37
2.32
2.15
2.29
2.26
1.99
2.21
Junio
1.32
1.37
1.44
1.22
1.58
1.41
1.51
1.27
1.53
1.56
1.42
Julio
1.98
1.66
1.66
1.62
1.84
1.38
2.02
1.79
1.84
2.14
1.79
Agosto
2.79
2.68
2.27
2.60
2.96
2.40
2.19
2.57
2.39
2.32
2.51
Septiembre 3.74
4.30
4.11
4.01
3.92
4.29
4.61
4.06
4.09
4.18
4.13
Octubre
6.11
4.80
5.94
5.20
5.51
6.22
5.20
5.32
6.05
5.68
5.60
Noviembre
7.26
6.64
7.11
7.82
7.72
7.85
6.86
7.20
7.11
7.59
7.32
Diciembre
8.17
7.96
8.00
7.45
8.47
8.21
8.04
7.81
8.86
7.53
8.05
Cuadro 3: El valor de radiaci´on presentado en la tabla es el valor del promedio mensual de la energ´ıa sumada sobre todas las horas del d´ıa.
Geofísica 6
3.2.
Graficos de GHI
2003
1000
2004
900
2005
800
2006
700
600
2007
500 2008
400 2009
300 2010
200 2011
100 2012
0 5
10
15
20
Hora Local
Figura 2: Ciclo diario y estacional de la radiaci´on diaria promedio en W/m2 . En cada casillero se muestra el valor promedio de la radiaci´on para una cierta hora del d´ıa y un cierto mes.
Geofísica 7
Promedios mensuales de la insolacion diaria
KW−Hora/m2 x dia
8
6
4
2
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Figura 3: La figura muestra el promedio mensual de la insolaci´on diaria (radiaci´on integrada durante todo el d´ıa). Las lineas verticales representan la desviaci´on estandar de estos valores
Ciclo anual de la insolacion diaria 10
KW−Hora/m2 x dia
8 6 4 2 0 50
100
150 200 Dia Juliano
250
300
350
Figura 4: La figura muestra el promedio entre los a˜ nos 2003 y 2011 de la insolaci´on diaria.
Geofísica 8
4.
Nubosidad
En los siguientes gr´aficos se presenta la frecuencia de la nubosidad estimada a partir de los datos satelitales. La frecuencia de nubosidad es un n´ umero entre 0 y 1, que indica la fracci´on de tiempo en que el sitio estuvo cubierto por nubes, a una determinada hora y/o mes. Frecuencia mensual de nubosidad 0.5
Porcentaje
0.4
0.3
0.2
0.1 2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
Figura 5: La figura muestra la frecuencia de nubosidad entre las 08:00 y 20:00 horas para cada mes.
Geofísica 9
1
2004 0.9
2005 0.8
0.7
2006
0.6 2007
0.5
2008 0.4
2009 0.3
0.2
2010
0.1 2011
0 8
10
12
14 Hora Local
16
18
20
Figura 6: Ciclo diario y estacional de la frecuencia de nubosidad. En cada casillero se muestra la frecuencia de nubosidad para una cierta hora del d´ıa y un cierto mes.
Geofísica 10
