Verbesserte Sonnenenergievorhersage
Die Energieleistung solarthermischer Anlagen und Photovoltaikanlagen ist eine besonders schwer zu prognostizierende Variable. Topographie, Wolken und Aerosole beeinflussen Solarenergievorhersagen. Mit anderen Worten, eine zuverlässige Wettervorhersage entscheidend, um zu gewährleisten, dass Solarenergietechnologien saubere Energieziele erfüllen. Gefördert durch die EU, war es das Ziel des Projekts SOLFORRENEW (A comprehensive framework for high-resolution assessment and short-term forecasting of the solar resource for renewable energy applications) Wettervorhersagen zu verbessern, die von entscheidender Bedeutung für das Energiemanagement sind. Die Projektaktivitäten umfassten die aktive Auseinandersetzung mit Wissenschaftlern des National Center for Atmospheric Research (NCAR) in Boulder, USA. NCAR ist einer der führenden Organisationen für die Entwicklung des Wetterforschungs- und Prognosemodells (Weather Research and Forecasting, WRF), welches den Code prüft und an die Wetterforschungsgemeinschaften verteilt. In seiner neuesten Version umfasst das WRF verschiedene kurzwellige Sonnenstrahlungsmodelle, welche die Nutzer auswählen können. Eines davon ist das Rapid Radiative Transfer Model for General Circulation Models (RRTMG). SOLFORRENEW verwendete RRTMG, um die globale horizontale Bestrahlung, Direktnormalstrahlung und diffuse Strahlung abzuschätzen. Die Modellläufe wurden mit Aerosol- und Wasserdampfbeobachtungen aus den AERONET-Stationen (Aerosol Robotic Network) und dem MODIS-Instrument (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) an Bord des Terra-Satelliten gespeist. Die Rolle der Aerosole wurde untersucht, indem das Modell mit und ohne Aerosole ausgeführt wurde. Bei klarem Himmel, sind die wichtigsten Faktoren, die die Oberflächensonneneinstrahlung beeinflussen, Aerosole, Wasserdampf, Oberflächenalbedo und Ozon. Da die Variabilität der Oberflächenalbedo und des Ozons gering ist, wurden diese recht gut in saisonalen Klimatologien, die bereits in der WRF enthalten sind, angenähert. Jedoch erfordert die Prognose der Klimasystems Wissen über Rolle von Aerosolen im Energiehaushalt der Erde, so wie dies in der numerischen Wettermodellen beschrieben wird. Mit der im Rahmen des SOLFORRENEW-Projekts durchgeführten Forschung wird das WRF ein leistungsfähiges Werkzeug für die Prognose der Solarenergie.
