CUBE : Kalibrierungsmethode

Die CUBE Technologie zur Kalibrierung von satellitengestützten Bestrahlungsstärkedaten basiert auf einer 12-monatigen Messkampagne vor Ort.

Diese Dauer von 12 aufeinanderfolgenden Monaten, die meist während der Phase der Verträglichkeitsprüfung in der Nebenzeit durchgeführt wird, ist ideal, um eine ausreichende Datenhistorie aufzubauen. Sie ermöglicht es, jahreszeitlich bedingte Wetterschwankungen zu erfassen, ohne den Projektzeitplan zu beeinträchtigen.

Arbeiten von CalibSun (https://hal.science/hal-03337523v3) haben gezeigt, dass die Kalibrierungsergebnisse über 12 Monate sehr robust sind und dass eine Verlängerung auf 24 Monate notwendig wäre, um eine kleine Verbesserung zu erreichen. Kampagnen, deren Dauer dazwischen liegt, würden keine neuen Erkenntnisse bringen und könnten sogar eine Verfälschung der Leistungswerte bewirken, da einige Jahreszeiten zweimal und andere nur einmal abgebildet werden.

Die meteorologische Messkabine umfasst selbstverständlich Pyranometer zur Messung der Bestrahlungsstärke – aber nicht nur das.

Eine Reihe von Wettersensoren ermöglicht die Messung von Variablen rund um die Uhr, die für die Dimensionierung von Projekten nützlich sind, wie Temperatur, Windgeschwindigkeit und -richtung, relative und absolute Luftfeuchtigkeit... Außerdem ist die Kabine mit einem Sensor zur Messung der Verschmutzung ausgestattet, der es ermöglicht, die in den Modellen getroffenen Annahmen zu präzisieren.

Das Angebot der in CUBE installierten Sensoren kann an spezifische Bedürfnisse angepasst werden. Insbesondere können Sie optional Sensoren hinzufügen, die für bifaziale/agrivoltaische Projekte geeignet sind (Albedometer, Diffusmessung usw.).

CalibSun trägt der Tatsache Rechnung, dass die Qualität der Messungen von entscheidender Bedeutung ist, um eine leistungsfähige und standortspezifische Kalibrierung der Satellitendaten zu gewährleisten. Aus diesem Grund werden nur Sensoren der Klasse A verwendet, mit besonderem Augenmerk auf die Pyranometer, die vor jeder Kampagne kalibriert werden, auf einem Heizungs-/Lüftungssystem montiert sind und während der Messperiode regelmäßig gereinigt werden (im Angebot enthalten).

CUBE ist 100 % eigenständig, mit einem überdimensionierten Photovoltaik-Batteriesystem, das für eine Off-Grid-Aufstellung an Explorationsstandorten geeignet ist.

Das CUBE-Angebot von CalibSun umfasst die operative Überwachung der vor Ort gesammelten Daten, um im Bedarfsfall eine Intervention auszulösen.

Dies ermöglicht die Aufrechterhaltung der höchstmöglichen Datenverfügbarkeit, aber auch die Überwachung jedes Verdachts auf Sensordrift. Insbesondere die Horizontalität, die Kalibrierung und die Sauberkeit der Pyranometer werden regelmäßig überprüft und jede beginnende Abweichung wird vor Ort korrigiert.

CUBE-Kunden haben Echtzeit-Zugang zu den Daten, um die Verfügbarkeit der Messungen zu überprüfen.

Bevor CalibSun die Kalibrierung mit den gesammelten Daten durchführt, wird sichergestellt, dass alle Messpunkte, von denen vermutet wird, dass sie fehlerhaft sind, ausgeschlossen werden.

Es werden mehrere Qualitätstests durchgeführt, die alle mit dem bloßen Auge nicht sichtbaren Messabweichungen abdecken. Diese Tests beinhalten z.B. Grenzwerttests, Abschattungen durch den nahen Horizont, Ausreißererkennung usw.

Die gemessene Bestrahlungsstärke Time-Series ist dann frei von verdächtigen Daten, was zu einer Kalibrierung der Satellitendaten führt, die sich ausschließlich auf die Realität des lokalen Wettergeschehens bezieht und nicht auf Fehler, die der Messung zuzuschreiben sind.

Der in CUBE verwendete Algorithmus zur Korrektur von Verzerrungen basiert auf Quantile Mapping, einer der effektivsten Methoden zur Kalibrierung von Wetterdaten.

 CalibSun hat verschiedene methodologische Änderungen an diesem Ansatz vorgenommen, um die Leistung in Bezug auf die Bestrahlungsstärkedaten zu optimieren, wobei insbesondere angestrebt wurde, die Verzerrung der Satellitendatenbanken nahezu perfekt zu reduzieren. Auf der Grundlage seiner veröffentlichten wissenschaftlichen Studien, die in wissenschaftlichen Ausschüssen vorgestellt wurden (https://hal.science/hal-03337523v3), kann CalibSun bestätigen, dass die Unsicherheit der Satellitendatenbanken von 3 % auf 0,5 % reduziert wurde. Dies führt zu einem zuverlässigen p50-Ertrag und einem geringeren p50/p90-Abstand.