Contribuição para o Atlas Solar dos Açores

Abstract

Uma boa concepção de qualquer sistema energético solar com visa ao seu desempenho óptimo requer a existência de informação confiável e exacta sobre o recurso solar disponível no local pretendido para a sua implementação. A probabilidade de pré-existirem dados de radiação registados nesse mesmo local é baixa, implicando a necessidade de recorrer a métodos alternativos de avaliação do recurso. Uma base de dados de recurso solar pode ser construída com técnicas de interpolação aplicadas a dados climatológicos. Na Europa e em várias outras regiões do mundo aplicações e inventários de mapas de recurso solar foram desenvolvidas para apoiar, com colmatação de informação, análises de projectos de aproveitamento energético. A questão que se pretende responder neste trabalho é se o sistema de modelação numérica da atmosfera WRF (Weather Research and Forecast) é apropriado para ser usado como base de um modelo de avaliação de recurso solar. O objecto da análise aplica-se ao arquipélago dos Açores, nomeadamente às ilhas Terceira e Graciosa. A radiação solar que atinge a superfície terrestre está directamente relacionada com o clima regional a que um local está sujeito. Em ilhas pequenas e remotas de grandes massas continentais a circulação atmosférica pode variar bastante e a sua modelação é dificultada. A existência de avaliação de recurso solar nestas regiões é débil. No caso particular do arquipélago dos Açores não existe nenhum estudo detalhado sobre o potencial do recurso solar. Uma vez que o modelo WRF determina apenas a componente global da radiação solar recorrese a métodos de parametrização da radiação difusa e directa para que deste modo estas possam ser então quantificadas. A performance do modelo WRF é avaliada contra dados de radiação registados in situ e com dados de presença/ausência de nebulosidade obtidos após avaliação de imagens de satélite com do software SAFNWC/MSG (Satellite Application Facility to Nowcasting & Very Short Range Forecasting).

For the development of a good solar energy system, operating at its optimal performance, a reliable and accurate dataset of solar resource values for the studied area is needed. Because radiation data recorded on that same site is probably inexistent alternative methods should be employed for the resource assessment. A solar resource database can be built with interpolation techniques applied to climatology data. In Europe, as in other several regions in the world, applications and solar resource inventories have been developed acting as a way to solar energy exploitation projects. This work intends to question the ability of the atmospheric numerical modelling system WRF (Weather Research and Forecast) to provide basic data for solar resource assessment model. The analysis was applied to the Azores islands, namely Terceira and Graciosa. The solar radiation reaching the Earth´s surface is directly related to the local’s regional climate. Small islands, far away from large land masses can have a great variety of atmospheric circulation patterns and therefore modelling the parameters associated with those may be difficult. In these regions the solar resource is not often assessed. For Azores there is no detailed study in this matter. Since WRF model determines only global solar radiation an assessment of direct and diffuse radiation must be done by some parametrization. The WRF performance is assessed against radiation data recorded in situ and with a score of presence/absence of cloudiness obtained through SAFNWC/MSG (Satellite Application Facility to Nowcasting & Very Short Range Forecasting) software with satellite images.