Desenvolvimento de um algoritmo de previsão de radiação solar através do refinamento espacial e temporal de dados de previsão meteorológica

Abstract

Esta dissertação apresenta um estudo detalhado dos dados de previsão de radiação solar global num plano horizontal obtidos pelo modelo do ECMWF, através da comparação com medições em Évora e Sines. Foram desenvolvidas técnicas de downscaling espacial e temporal dos valores de previsão e estabelecidas relações para a dependência da diferença entre previsões e medições em função de outras variáveis meteorológicas e parâmetros associados à geometria Terra-Sol. As diferenças médias diárias observadas foram da ordem de -1,02±3,56% para Évora e 2,27±5,10% para Sines em condições de céu limpo no período considerado (2015-2016). Realizou-se também um estudo de vários modelos de radiação solar em condições de céu limpo com o objetivo de gerar dados em caso de falha do modelo global, e foi desenvolvida uma primeira versão de um algoritmo de previsão de radiação solar global para integração num sistema de gestão de energia em instalações de energia solar; Abstract: Development of a solar radiation prediction algorithm through spatial and temporal downscaling of weather forecast data This dissertation consists in a detailed study of the predicted solar global irradiation data on a horizontal surface from the ECMWF model, by comparison with measurement data in Évora and Sines. Spatial and temporal downscaling techniques of prediction data were developed, as well as a study on the dependence of the differences between predicted and measured values with other meteorological and Sun-Earth geometry related variables. The mean daily differences were found within -1,02±3,56% in Évora and -2,27%±5,10% in Sines in clear sky conditions and for the selected period (2015-2016). A study of several solar radiation clear-sky models was also carried out being its goal to generate data in the event of failures in the ECMWF’s model data, and a first version of a solar radiation prediction algorithm was developed to be implemented in an optimized energy management system of solar energy systems.