Слънчева радиация в България по региони

[Mateev]

Направихме си труда да изчислим слънчевата радиация за различните региони на България и да съставим една карта, от която всеки лесно и бързо да може да определи каква е слънчевата радиация над неговия конкретен парцел или покрив.

Как определихме слънчевата радиация?
Използвахме програмата МЕТЕОНОРМ. Тази програма разполага с база данни от над 7200 МТО станции. С помощта на сложни термодинамични модели (60 листа диференциални уравнения) програмата е в състояние да определи слънчевата радиация на всяка една точка от земното кълбо с максимална грешка от 6%. За регионите с висока плътност на МТО станциите (както е в Европа и България) тази грешка намалява до 4 и даже до 3%.

Какво отчетохме при определянето на слънчевата радиация?
1. Локалната средностатистическа МТО обстановка за центъра на конкретното населено място. Използват се МТО данни от последните 30-40 години и радиационни данни от последните 10-15 години.
2. Контура на хоризонта за центъра на съответното населено място.

Какво не е отчетено?
1. Локалния контур на хоризонта на вашия парцел или покрив. Той може да е по-добър или по-лош от контура, с който ние сме смятали.
2. Допълнителните локални засенчвания от близки засенчващи обекти. Те са персонални за всяка една реализация и се определят по време на слънчево-енергийния одит.

Как да определите вашата радиация, ако вашия парцел е между две точки от картата?
За да получите точни данни трябва да си направите слънчево-енергиен одит. Но това струва пари. В момента можете да получите по-груб резултат като сами си направите най-обикновенна линейна интерполация между двете точки.

Доколко може да вярваме на тези данни?
МЕТЕОНОРМ е всепризнат световен лидер. С него работят всички архитекти на соларни инсталации по света. Данните му и алгоритните му са много прецизни. Дискретата, с която е описан релефа на терена, е само 80 метра (при PVGIS e 3 километра). Математическия му апарат е невероятен. Ще ви заболи главата само ако го разгледате, а какво остава да го прочетете и да се опитате да го разберете. С две думи - в света няма по-добро средство за направа на прогнози за слънчевата радиация над конкретна точка от земното кълбо. Има обаче още нещо, но то е само мое лично мнение и няма научна стойност. Според мене данните, които дава METEONORM, са песимистични. В действителност в следващите 10-20 години ние ще наблюдаваме слънчева радиация поне с 10-15% по-голяма от тази, която дава METEONORM. Защо мисля така? Ами много просто. METEONORM просто смята средното аритметично от радиациите за последните 30-40 години. Но всички вече знаем, че глобалното затопляне е в ход. И всички знаем че 7 от последните 10 години са поставили нови и нови рекорди за температура и за слънчева радиация. Тоест ако подберем най-добрите 10 години откакто има МТО измервания (над 100 годинии), то ще видим че 7 от тях са през последното десетилетие. Направо става страшно от гледна точка на климата в бъдеще, но пък за сметка на това спокойно могат да се дадат прогнози за по-висока радиация от тази, която дава METEONORM.

Какви данни сме показали на картата?
За всяко населено място сме показали по 2 радиации:
1. Средногодишна слънчева радиация върху хоризонтална повърхност
2. Средногодишна слънчева радиация върху оптимално наклонена повърхност

Какво електропроизводство можем да очакваме?
Това е сложен въпрос. Зависи от страшно много фактори. За груба оценка обаче можете да приемете, че ще имате загуби при преобразуване от 20%. Точната стойност може да се определи само на етап Технологичен проект. Ако централата ви е идеално оразмерена и няма никакви локални засенчвания, можете да намалите загубите до 17-18%. В реалността обаче се получават загуби над 20%. Даже достигат и до 25%. Особенно ако използвате тънкослойни модули с трансформаторни инвертори и с много кабели или пък ако имате мерене на 20 kV (поемате за себе си и загубите в трансформатора).

ПС: По-долу е даден PDF файла с картата и слънчевите радиации. За да го видите и да можете да го изтеглите трябва да сте регистрирани във форума. Анонимните потребители не виждат файловете за Download.

[Mateev]

Тука искам да дам и малко допълнителна информация относно това какво знае METEONORM за България. В концепцията на METEONORM МТО станциите се делят на два вида - такива, които имат радиационен датчик, и такива, които нямат.

При станциите с датчик METEONORM директно се взема показанията на датчика. Разчита се, че неговата точност е достатъчно висока и че на неговите данни може да се вярва. Друг е въпроса дали това наистина е така. Горещо се надявам, че българските метеоролози са определили правилно мястото на МТО станцията така, щото да няма засенчвания от близки засенчващи обекти. Също така горещо се надявам, че периодично са почиствали датчика от замърсявания. Особенно през зимата, когато датчика трябва да се почиства от скрежта буквално всяка сутрин. Надявам се и на това, че съвестно са извършвали калибриране на датчика поне веднъж на две години. Само едно от изброените по-горе неща да не е вярно и всички натрупани до момента данни стават безполезни. И при одитите ние ще даваме грешна информация. И ще минат десетки години, преди да разберем че нещо не е наред (гледайки електропроизводството на централите в дадения регион). За пример мога да дам радиационния датчик в Ямбол. Имам конкретни негови почасови данни за 2005-та и 2006-та година. Но веднага на очи се набива факта, че в горещите летни дни този датчик отчита радиации от по 1400-1450 W/кв.м. Което за всички е ясно, че не е вярно. Всички знаят, че соларната константа в горните слоеве на атмосферата е 1360 W/кв.м. Това означава, че нито един радиационен датчик на земната повърхност не може да отчете стойност, по-голяма от 1200-1250 W/кв.м. Следователно Ямболския датчик е разстроен и всички натрупани от него данни са за боклука. И ако някой вземе решение за строеж на централа на базата на тези данни, в бъдеще ще остане горещо разочарован.

Та да се върнем на темата. METEONORM разполага с дългогодишни данни за слънчевата радиация от следните MTO станции в България и околните държави:
Чирпан - Gh, Ta, FF, Td
Кърджали - Gh, Ta, FF, RR, Td
Плевен - Gh, Ta, FF, DD, RR, Td
Сандански - Gh, Ta, FF, DD, RR, Sd, Td, Rd
София - Gh, Ta, FF, DD, RR, Sd, Td, Rd
Варна - Gh, Ta, FF, DD, RR, Sd, Td
Скопие - Gh, Ta, FF, DD, RR, Sd, Td, Rd
Букурещ - Gh, Ta, FF, DD, RR, Sd, Td, Rd
Крайова - Gh, Ta, FF, DD, RR, Sd, Td, Rd
Неготин - Gh, Ta, FF, DD, Td
Прищина - Gh, Ta, FF, DD, Td

Втория тип станции, с които оперира METEONORM, са така наречените Gh Interpolation MTO станции. Това са МТО станции, които замерват много МТО параметри, но не замерват слънчевата радиация. За тези станции METEONORM определя каква е била слънчевата радиация с много висока точност, знаейки всички останали техни МТО данни (температури, влажности, сила и посока на вятъра и т.н.). METEONORM разполага с МТО данни за следните Gh Interpolation MTO станции в България и околните държави:
Ботев връх - Ta, FF, Td
Бургас - Ta, FF, RR, Sd, Td
Черни връх - Ta, FF (има и Gh, но от скоро)
Елхово - Ta, FF, Td
Лом - Ta, FF, RR, Sd, Td
Ловеч - Ta, FF, Td
Връх Мусала - Ta, RR, Td
Пловдив - - Ta, FF, RR, Td
Разград - Ta, FF, Td
Шумен - Ta, FF, RR
Свищов - Ta, FF, Td
Велико Търново - Ta, FF, Td
Видин - Ta, FF, Td
Враца - Ta, FF, RR, Td
RO, Alexandroupolis - Ta, FF, RR, Td
RO, Calarasi - Ta, FF, Td
RO, KOGALNICEANU - Ta, FF, Td
RO, ROSIORI DE VEDE - Ta, FF, Td
SE, CRNI VRH MOUNTAIN - Ta, FF, Td
SE, CUPRIJA - Ta, FF, Td
SE, DIMITROVGRAD - Ta, FF, Td
SE, KRUSEVAC - Ta, FF, Td
SE, NIS - Ta, FF, RR, Td
SE, VRANJE - Ta, FF, Td
TU, Edirne - Ta, FF, RR, Td, Rd
TU, KAVALA - Ta, FF, Td

Трябва да се отбележи факта, че в последните няколко години на изброените по-горе Gh Interpolation MTO станции са добавени и нови датчици, включая и датчици за измерване на слънчевата радиация. Но техните замервания все още нямат достатъчно тегло, щото да повлияят съществено на крайните резултати, изчислени от METEONORM. Но техните данни се вземат в предвид и с всеки изминал месец METEONORM дава все по-точни и все по-верни прогнози за региона на България. В момента можем да разчитаме на точност от порядъка на 95-97% (грешка 3-5%), а в бъдеще най-вероятно тази точност ще се повиши до 98-99%.

Как METEONORM определя радиацията на междинните точки?
Ясно е, че METEONORM прави интерполация. Но тази интерполация е много сложна и отчита всички известни до момента фактори - температури, влажности, сила и посока на вятъра, надморска височина, точка на оросяване на влагата (образуване на облаци и мъгли), особенности на терена (долини, възвишения и т.н.), вероятна посока и сила на въздушните течения в планинските региони и т.н. Освен това при ниска плътност на МТО станциите METEONORM се съобразява и с данните от сателитните наблюдения на редица военни и граждански сателите. С две думи - всичко, което вече е известно, се взема в предвид при конкретните сметки за конкретната GPS координата.

ПС: Параметри, използвани по-горе в постинга:
Gh - Global Radiation (Глобална радиация върху хоризонтална повърхност)
Ta - Air Temperature (Температура на въздуха)
FF - Wind Speed (Скорост на вятъра)
DD - Wind Direction (Посока на вятъра)
RR - Precipitation (Валежи)
Sd - Effective sunshine duration (Ефективни слънчеви часове)
Td - Dew point temperature (Точка на оросяване)
Rd - Days with precipitation > 0.9 mm (Дни с валежи, по-големи от 0.1 мм)

Не е специално упоменато, но всички изброени по-горе станции измерват и следните задължителни параметри:
RH - Relative humidity (Относителна влажност).
P - Atmosphere pressure (Атмосферно налягане)

От така замерените параметри METEONORM е в състояние да изчисли над 60 други МТО параметъра, в това число и различните видове радиации при различна ориентация и наклон на облъчваната повърхност. Също така е в състояние да изчисли и температурите на произволна повърхност, намираща се на произволна височина над терена. Или пък например височината на облаците и въобще образуват ли се облаци и мъгли или не.

С две думи:
Можем да си мислим за радиацията каквото си искаме. Можем да слушаме приятели, че тук или там било много слънчево. Можем даже да се позоваваме на някакви инцидентни замервания тук или там. Но когато наистина искаме да получим някакви сериозни, надеждни и отговорни цифри, трябва да използваме нещото, наречено METEONORM. Така като го правят всички по света. Всичко останало са само непотвърдени мнения и мечти.

[Vandal]

Според картата която си направил, най-силните области са следните:

1. Тутракан - 1413 / 1639
2. Силистра - 1407 / 1632
3. Смолян - 1410 / 1614

Като гледам данните, няма голяма разлика в цяла България, като изключим София.

Извън темата

Матеев, разкажи с две думи как мина изложението.
Какви са световните тенденции в соларните технологии.
Мой приятел беше в неделя на това изложение, и ми каза че се продавало на 2,5 евро.
Вярно ли е това. Имало и много Българи които се трупали на китайските щандове.

[Mateev]

Наистина Силистренска област и Добруджа са най-добрите. Не случайно те са житницата на България. Това се дължи на една природна аномалия в западна Румъния, където слънчевата радиация е като в Гърция. А силистренска област е най-южната част на тази аномалия.

По въпроса за изложението в Мюнхен - не цапайте тази тема. Ще напиша за него в отделна тема.

[estqwerty]

е не е чак такава аномалия - делтата и блатата на дунав както и равната северна добруджа са предпоставки за климата.

[EOS Technologies]

Да, по 2,50^ - наденичката с хлебчето. Или става въпрос за тънкослойни модули от Бангког Солар?

[zenik]

Много полезна карта.
Какво е "оптимален наклон" - статичен или динамичен е през годината и деня?
То като гледам повечето места бият числото 1300 В/м2, какво може да е обяснението освен замърсявания, калибровки и т.н.

[Mateev]

Под оптимален наклон се разбира този наклон на една статична система, при който има максимална радиация в годишен план. Сезонното регулиране на наклона дава допълнителни 3-4%. Автоматичното сезонно регулиране (с датчик и с мотор) дава до 5-6%.

Между другото сега видях една грешка в картата - в Русе не е 1467, а 1567. Ще поръчам да поправят картата.

[Mateev]

Ето и една таблица, в която са изчислени радиациите и потенциалните електропроизводства в различни региони на страната. Данните са изтеглени от PVGIS.

ftp://ftp.solar.sts.bg/SolarRadiation/B ... iation.rar

[ЛХристов]

Здравейте на всички!Нов съм във форума и въпросите ми може да ви се сторят лаически.Има ли уред за мерене на слънчева радиация в реално време?Ако ви дам координатите точка / N 43 , 15' ;EO 26 , 34' /, можете ли да ми кажете каква е радиацията?Благодаря!

[Инженер]

Координатите които давате са в град Търговище.Имате точни данни за града в таблицата дадена от Матеев по-горе.[/b]

[Инженер]

Да не би да пробвате форума с този въпрос ?

[Инженер]

А мойе да се пробваш и от тук:
http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps/r ... n=&europe=

[ЛХристов]

Има ли някакъв уред на достъпна цена за мерене на радиацията?Ако има от къде може да се купи или наеме?Интересува ме за подбера добри места преди да пристъпя към енергиен одит.Извинявам се ако въпросите ми са тъпи , но по темата съм лаик.

[EOS Technologies]

PVGIS е интернационално признат източник, доста консервативни резултати, обикновено има около 5-10% повече слънчева реколта от това, което показва.

Няма смисъл да си даваш парите за уреди и прочие. Виж първо дали рендитът на една ФЕЦ те устройва, после покрив/площ и дали можеш да намериш финансиране.

За останалото не се притеснявай.

Поздрави

Петър Иванов