Gutachten zur Umweltbiologie

Leistungsbewertung und Vergleich von Modellen zur Vorhersage der globalen Sonnenstrahlung in Äthiopien: Eine Fallstudie zweier Standorte

Tegenu Argaw Woldegiyorgis

Eine genaue Schätzung der globalen Sonneneinstrahlung auf einer horizontalen Fläche an einem Ort ist für die Entwicklung und Überprüfung der Leistung von Solarenergieanlagen unverzichtbar. Diese Studie konzentrierte sich auf die Auswertung der durchschnittlichen monatlichen globalen Sonneneinstrahlung (DGSR) und der durchschnittlichen monatlichen globalen Sonneneinstrahlung (GSR) sowie auf den Vergleich der sechs für die Schätzungen verwendeten Modelle über Lalibela und Sirinka in Nordäthiopien. Die besten Modelle wurden anhand der Werte der statistischen Leistungsbewertung ausgewählt. Für Lalibela war das beste Modell zur Schätzung der DGSR das LO-Modell mit Werten von MBE=-0,092 KWh/m2Tag, RMSE= 0,402 KWh/m2Tag, MPE=-1,969 % und für Sirinka das GM-Modell mit Werten von MBE=-0,575 KWh/m2Tag, RMSE= 0,643 KWh/m2Tag, MPE=-9,764 %. Der beste Schätzer des monatlichen durchschnittlichen GSR über Lalibela war das AP-Modell mit Werten von MBE = 0,159 KWh/m2Tag, RMSE = 0,245 KWh/m2Tag, MPE = 2,802 % und das Sirinka-LO-Modell mit Werten von MBE = - 0,007 KWh/m2Tag, RMSE = 0,522 KWh/m2Tag, MPE = 0,033 %. Am Standort Lallibela liegt der geschätzte monatliche durchschnittliche DGSR zwischen 4,38 KWh/m2 (im August) und 7,16 KWh/m2 (im März) und der geschätzte monatliche durchschnittliche GSR beträgt 4,96 KWh/m2 (im Juli) und 6,69 KWh/m2 (im März). Der geschätzte monatliche mittlere DGSR-Wert reicht von 3,80 KW/m2 (im Januar) bis 5,97 KW/m2 (im Mai), während der prognostizierte monatliche mittlere GSR-Wert für den Standort Sirinka zwischen 4,48 KW/m2 (im Januar) und 6,75 KW/m2 (im Mai) variiert. Am wichtigsten ist, dass die Ergebnisse zeigen, dass bei der Schätzung von DGSR und GSR nicht nur meteorologische Daten berücksichtigt werden, sondern auch die Breitenunterschiede zwischen den Standorten (GM-Modell) und die Nnh-Werte (LO-Modell) miteinbezogen werden. Die Gesamtergebnisse deuten darauf hin, dass die auf Sonnenschein basierenden empirischen Modelle im Vergleich zu den auf Temperatur basierenden empirischen Modellen für beide Untersuchungsstandorte bessere Ergebnisse erzielten. Schließlich hat der Standort Lalibela ein höheres globales Solarstrahlungspotenzial als Sirinka.