logo móvil
Contáctanos

Comparación de la Irradiancia Horizontal Global Estimada por Satélite y por Ångström-Prescott bajo Diferentes Condiciones de Cobertura Nublada en Localidades de Sudáfrica

Autores: Mabasa, Brighton; Lysko, Meena D.; Moloi, Sabata J.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

Descargar PDF

Acceso abierto

Artículo científico
2022

Comparación de la Irradiancia Horizontal Global Estimada por Satélite y por Ångström-Prescott bajo Diferentes Condiciones de Cobertura Nublada en Localidades de Sudáfrica


Categoría

Energía

Subcategoría

Energía solar

Palabras clave

Conjuntos de datos basados en satélites
Modelo de Ångström-Prescott (AP)
Irradiancia horizontal global diaria (GHI)
Sudáfrica
Condiciones de cielo despejado
Condiciones de cielo nublado

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 17

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El estudio compara el rendimiento de conjuntos de datos basados en satélites y el modelo de Ångström-Prescott (AP) en la estimación de la irradiancia horizontal global diaria (GHI) para estaciones en Sudáfrica. La GHI diaria de cuatro satélites (a saber, SOLCAST, CAMS, NASA SSE y CMSAF SARAH) y el modelo de Ångström-Prescott (AP) se evalúan validándolos contra datos de observación en el suelo de ocho estaciones radiométricas ubicadas en las seis regiones macroclimatológicas de Sudáfrica, para el período 2014-19. La evaluación se lleva a cabo bajo condiciones de cielo despejado, cielo cubierto y cielo nublado. Se utilizan datos de cobertura fraccional de nubes de CLAAS-2 para determinar los días de cielo despejado y nublado. Los datos de GHI observados se controlan primero en calidad utilizando la metodología de la Red de Radiación Superficial de Referencia y luego se realiza un control de calidad del modelo HelioClim. Los puntos de referencia estadísticos tradicionales, a saber, el error de sesgo medio relativo (rMBE), el error cuadrático medio relativo (rRMSE), el error absoluto medio relativo (rMAE) y el coeficiente de determinación (R) proporcionaron información sobre el rendimiento de los conjuntos de datos. Bajo cielos despejados, los conjuntos de datos estimados mostraron un rendimiento excelente con un rMBE, rMAE y rRMSE máximos inferiores al 6.5% y un R mínimo de 0.97. En contraste, bajo condiciones de cielo nublado hubo un rendimiento notablemente pobre con un rMBE máximo (24%), rMAE (29%), rRMSE (39%) y un R2 mínimo (0.74). Para condiciones de cielo cubierto, se encontró una buena correlación para SOLCAST (0.948), CMSAF (0.948), CAMS (0.944) y el modelo AP (0.91); todos con R2 superior a 0.91. El rRMSE máximo para SOLCAST (10%), CAMS (12%), CMSAF (12%) y el modelo AP (11%) fue inferior al 13%. El rMAE máximo para SOLCAST (7%), CAMS (8%), CMSAF (8%) y el modelo AP (9%) fue inferior al 10%, mostrando un buen rendimiento. Mientras que las correlaciones R2 para la GHI basada en satélites de NASA SSE fueron inferiores a 0.9 (0.896), el rRMSE máximo fue del 18% y el rMAE máximo fue del 15%, mostrando un rendimiento bastante pobre. El rendimiento de los modelos SOLCAST, CAMS, CMSAF y AP fue casi el mismo en el área de estudio. Los modelos CAMS, CMSAF y AP son conjuntos de datos viables y de libre acceso para estimar la GHI diaria en ubicaciones de Sudáfrica con certeza cuantitativa. El rendimiento relativamente pobre de los conjuntos de datos de NASA SSE en el área de estudio podría atribuirse a su baja resolución espacial de 0.5 grados x 0.5 grados (~55 km x 55 km). La viabilidad de los conjuntos de datos disminuyó significativamente a medida que aumentó la proporción de cielo cubierto por nubes. Los resultados del estudio podrían proporcionar una base/datos para futuras investigaciones para corregir sesgos entre observaciones in situ y los conjuntos de datos de GHI estimados utilizando algoritmos de aprendizaje automático.

Otros recursos que podrían interesarte

Temas Virtualpro