Modelos de estimativa das componentes de radiação solar a partir de dados meteorológicos

Abstract

O conhecimento da variabilidade temporal da radiação solar em determinada região é indispensável para qualquer projeto que envolva energia solar. Devido ao alto custo das medições de radiação solar, em virtude dos equipamentos de instrumentação, os modelos de estimativa das componentes de radiação solar em função de dados mais fáceis de serem medidos se tornaram uma alternativa viável e confiável. O objetivo do trabalho é parametrizar e analisar modelos locais de estimativa mensal e sazonal da radiação global e da radiação difusa gerados a partir de dados históricos. Foram analisadas cinco cidades brasileiras de regiões e climas diversos: Brasília-DF, Cuiabá-MT, Palmas - TO, Petrolina-PE e Santa Maria – RS. Para a parametrização dos modelos, utilizou-se dados históricos de insolação, radiação global e radiação difusa do banco de dados do SONDA (Sistema de Organização Nacional de Dados Ambientais) e do INMET (Instituto Nacional de Meteorologia). A validação dos modelos foi realizada entre a confrontação dos resultados estimados com dados reais para um ano, além da análise estatística dos indicativos RMSE, MBE, r2 e coeficiente d de Willmott. Os modelos para previsão da radiação solar global e difusa média mensal obtiveram em ambas as cidades, independente do clima, excelentes estimativas, com valores estimados bem próximos dos valores reais e indicativos estatísticos promissores. Comparando estes resultados para escalas de tempo sazonais também mostraram boa concordância, porém o modelo mensal local foi o mais adequado. Os modelos com melhores resultados foram utilizados para gerar séries históricas de radiação solar e suas componentes a partir de dados de horas de insolação, sendo possível analisar a tendência destas séries pelo método de Mann-Kendall, conhecendo assim a disponibilidade temporal destes recursos.