ВОПРОСЫ ТЕОРИИ. И ИННОВАЦИОННЫХ РЕШЕНИЙ. ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ. ГЕЛИОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
СПРАВОЧНИКИ И БАЗЫ ДАННЫХ СОЛНЕЧНОЙ РАДИАЦИИ
В России расчетные значения суммарной, прямой и рассеянной солнечной радиации принимаются из справочников по климату [5, 6]. Нормы проектирования гелиоустановок [3] предписывают использование справочника по климату [5] 1966 года издания для определения расчетных значений солнечной радиации. Известна также редакция данного справочника 1990 года издания [6].
Указанные справочники содержат информацию по часовым, месячным, годовым значениям прямой, рассеянной и суммарной солнечной радиации, продолжительности солнечного сияния для всех регионов России за период наблюдения от 5 до 30 лет. Недостатками данных справочников являются сложность использования (ограниченный тираж, табличная форма представления информации), необходимость дополнения данными за период после 1990 г., малое число пунктов наблюдения в отдельных регионах страны, отсутствие ряда характеристик, необходимых для проектирования гелиоустановок.
Компьютерные базы данных, разработанные европейскими и американскими специалистами, имеют более удобную
для пользователя форму представления информации. Они разнятся источниками получения информации: наземные и спутниковые наблюдения; сроками обработки данных: от 1 до 30 лет; представлением характеристик солнечной радиации: получасовые, часовые, месячные, годовые значения; возможностями пространственной интерполяции.
Одна из первых баз данных со значениями среднемесячной суммарной и рассеянной радиации, начиная с 1966 г., для 340 пунктов наблюдения в Европе и Северной Африке приведена в Европейском атласе солнечной радиации (E. S.R. A.).
Новое издание Европейского атласа (2000 г.) помимо книжной формы представлено также компакт-диском, в котором увеличено количество пунктов (до 586) и период наблюдения, дополнительно приведены значения температур и давлений атмосферного воздуха.
Самой современной базой данных в Европе и Северной Африке является S@tel-Li. ht, основанная на спутниковых измерениях в 1996-2000 гг. В ней приводятся получасовые значения суммарной и рассеянной солнечной радиации, имеется возможность пространственной интерполяции данных 250 тыс. пунктов наблюдения. Достоинством этой базы является возможность получения необходимой информации по электронной почте. Однако, в статье [9] отмечаются значительные отклонения параметров для некоторых пунктов от данных наземных станций.
Среди всемирных баз данных солнечной радиации классической является продукт на компакт-диске швейцарской организации Meteonorm (METEONORM 4,0), который основан на данных более 2400 пунктов наблюдения, что малопредставительно для столь масштабной программы. В тоже время она является наиболее полной по производимым измерениям (суммарная, прямая и рассеянная солнечная радиация, температура, давление, скорость ветра, влажность атмосферного воздуха). Она позволяет производить пространственную интерполяцию представленных данных.
Характеристики основных мировых компьютерных баз данных по солнечной радиации представлены в табл. 3.2 [9].
Недостатками указанных компьютерных баз для использования в России являются отсутствие исчерпывающих комментариев по их применению, малое число российских пунктов наблюдений, недостоверность значений интенсивности солнечной радиации за малый период наблюдений.
В базах данных представлены результаты наблюдений за период от 4 до 30 лет. В справочнике по климату [5] для городов России приведены данные суммарной солнечной радиации как за 5-7 лет, так и за 30 лет.
Среди специалистов по климатологии нет единого мнения о необходимой продолжительности наблюдений для получения результатов с достаточной степенью достоверности. Так, 3. И. Пивоварова [10] считает, что увеличение этого срока приводит к повышению степени достоверности. В то же время М. В. Заварина в монографии [11] указывает, что увеличение периода наблюдений не всегда приводит к уточнению полученных данных.
Для многих населенных пунктов данные солнечной радиации в справочниках отсутствуют, возникает необходимость интерполировать их значения. Изменения значений солнечной радиации и обработка их производится по специальным методикам, например [10-12].