A la tardor i l'hivern, la radiació difusa té una gran influència en el rendiment d'un sistema fotovoltaic. Aquest article explica què s'entén per radiació difusa i quina és la seva altitud als EUA.
Què és la radiació difusa?
La radiació difusa és la radiació solar que no arriba a la superfície terrestre directament des del sol. Els raigs solars són absorbits i dispersos pels núvols, les molècules d'aire, els aerosols i les partícules atmosfèriques abans d'arribar a la terra. Aquesta dispersió fa que els raigs solars arribin a la superfície terrestre en diferents angles.
Juntament amb radiació directa, la radiació difusa forma radiació global.
Quina diferència hi ha entre la radiació difusa i la radiació directa?
A diferència de la radiació difusa, la radiació directa arriba a la superfície terrestre directament des del sol sense dispersió i és més intensa i concentrada.
Com es mesura la radiació difusa?
Els piranòmetres s'utilitzen per mesurar la radiació global, que resulta de la combinació de la radiació solar directa i indirecta. Mitjançant l'ús d'un anell o disc d'ombra per bloquejar la radiació solar directa, el piranòmetre pot mesurar la radiació solar difusa que es dispersa per molècules d'aire, partícules i núvols.
Quina és la proporció de radiació difusa als EUA?
La radiació difusa representa el 50% de la radiació global als EUA. A l'estiu predomina la radiació directa, mentre que a l'hivern és principalment la radiació difusa que arriba a la terra.
Quan el cel està clar, la radiació global als EUA és d'uns 1,000 W/m², la majoria dels quals consisteix en radiació directa. Amb l'augment de la nuvolositat, la proporció de radiació difusa augmenta.
| Les condicions climàtiques | estiu | hivern |
|---|---|---|
| Cel clar | 1,000 W / m² | 500 W / m² |
| Cobertura de núvols lleugers | 600 – 800 W/m² | 300 – 400 W/m² |
| Núvols lleugers a moderats | 300 – 600 W/m² | 150 – 300 W/m² |
| Núvols pesats | 100 – 300 W/m² | 50 – 150 W/m² |
Quins factors determinen la radiació difusa?
La proporció de radiació difusa està determinada per dos factors que influeixen. A llarg termini, la ubicació és determinant, perquè la radiació global és més forta com més t'acostes a l'equador. A curt termini, la radiació difusa està determinada pels núvols, les molècules d'aire, els aerosols i les partícules atmosfèriques.
Quina influència té la radiació difusa en el rendiment de la fotovoltaica?
En general, la radiació difusa condueix a un menor rendiment del sistema fotovoltaic en comparació amb els dies clars i assolellats amb una alta proporció de radiació directa. Tanmateix, als climes temperats on sovint està ennuvolat, la producció encara pot ser important durant tot l'any.
A continuació es mostren alguns punts que il·lustren aquesta influència:
Intensitat reduïda: la radiació difusa és menys intensa que la radiació solar directa. Això significa que l'energia que incideix en els mòduls fotovoltaics és menor, el que resulta en una menor generació d'electricitat;
Distribució més uniforme: D'altra banda, la radiació difusa es distribueix de manera més uniforme i arriba als mòduls des de diferents direccions. Això pot ser beneficiós per a instal·lacions que no estan òptimament orientades cap al sol;
Millor rendiment amb certes tecnologies: algunes tecnologies fotovoltaiques, com les cèl·lules de pel·lícula fina, poden respondre millor a la radiació difusa que les cèl·lules de silici cristal·lí convencionals. Això vol dir que aquestes tecnologies funcionen relativament millor els dies ennuvolats.
Temperatures més fresques: els dies ennuvolats solen ser més frescos, cosa que pot millorar l'eficiència dels mòduls fotovoltaics, ja que les altes temperatures afecten el seu rendiment.
A causa de la radiació difusa relativament alta, els sistemes fotovoltaics als EUA solen estar dissenyats per aprofitar al màxim aquestes condicions. Això es fa seleccionant tecnologies adequades o ajustant la inclinació i l'orientació dels mòduls solars.
