Auringonsäteilyn ennustaminen aurinkoenergiaa varten onnistuu hyvin säämallien avulla
Ilmatieteen laitoksen käyttämän säämallin, MetCoOp MEPS, soveltuvuutta auringonsäteilyn ennustamiseen aurinkoenergian tuotannon ja suunnittelun avuksi selvitettiin tuoreessa tutkimuksessa.
Tutkimuksessa vertailtiin lisäksi säämallin lähihetkeen keskittyvää versiota, MetCoOp-Nowcasting-mallia, sekä sääsatelliittikuviin perustuvaa mallia. Sääsatelliittikuviin perustuva malli on tarkka aivan ennusteen alussa, noin kolmeen tuntiin asti. Vertaillut mallit ovat varsin erilaisia. Mallin valinnassa täytyykin ottaa huomioon ennusteiden tarkkuuden lisäksi käyttäjän tarpeet, esimerkiksi kuinka usein uuden ennusteen tarvitsee ja millaisella aika-askeleella.
Auringonsäteilyn ennusteiden merkitys kasvaa, kun aurinkoenergian tuotanto kasvaa
Auringonsäteilyn määrä vaihtelee paljon pilvisyyden takia, mikä aiheuttaa edelleen vaihtelua aurinkoenergian tuotantoon. Kun tuotannon määrä Suomessa jatkuvasti kasvaa, kasvaa myös ennusteiden merkitys. Ennusteet auttavat ennakoimaan ja säätelemään tuotantoa.
Sään ennustamisessa käytetyt mallit ovat hyviä ja pitkälle kehittyneitä, mutta aiemmin ei ollut tiedossa, miten käytetyt mallit soveltuvat juuri aurinkoenergian tarpeisiin Suomessa. Tutkimuksessa selvitettiin mallien soveltuvuutta myös Ruotsin alueelle.
Ennustemallien erojen tunteminen auttaa valitsemaan käyttäjälle sopivimman ennusteen
Auringonsäteilyn ennustamiseen on olemassa erilaisia menetelmiä, koneoppimisesta kehittyneimpiin säämalleihin. Säämallit ovat yleensä parhaita pidemmille ennusteille kuten seuraavaan päivään, kun taas esimerkiksi sääsatelliittikuviin pohjautuvat ennusteet ovat tarkkoja lähitulevaisuudessa. Mallien toiminnassa on suuria eroja. Esimerkiksi sääsatelliitin mittalaite näkee vain olemassa olevat pilvet, kun taas malli kykenee ennakoimaan myös pilvien syntyä. Sääsatelliittikuviin perustuvan mallin ja säämallin välisten erojen tunteminen auttaa paremmin valitsemaan oikean ennusteen käyttäjälle. Tutkimuksessa verrattiin MetCoOp MEPS -säämallin, Nowcasting-mallin ja sääsatelliittiin perustuvan mallin ennusteita auringonsäteilyhavaintoihin mittausasemilla Suomessa ja Ruotsissa. Vertailun ajanjakso on kesältä 2019.
Lisätietoja:
Tutkija Viivi Kallio-Myers, Ilmatieteen laitos, p. 050 503 1012, viivi.kallio-myers@fmi.fi Tieteellinen artikkeli on saatavilla Meteorological Applications -tiedelehdessä. Viite: Kallio-Myers, V., Riihelä, A., Schoenach, D., Gregow, E., Carlund, T., & Lindfors, A. V. (2022). Comparison of irradiance forecasts from operational NWP model and satellite-based estimates over Fennoscandia. Meteorological Applications, 29( 2), e2051. https://doi.org/10.1002/met.2051
