Analiza regionalnego potencjału energii promieniowania słonecznego

• Autorzy: Rudniak J.

Identyfikatory

DOI

10.17512/ios.2017.3.8

Warianty tytułu

EN

Analysis of the regional energy potential of solar radiation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Racjonalne gospodarowanie energią, respektujące ochronę środowiska naturalnego, powinno uwzględniać także właściwe określanie zasobów różnych źródeł, w tym szczególnie odnawialnych źródeł energii. W artykule przedstawiono analizę struktury zasobów promieniowania słonecznego w województwie śląskim dla kilku wybranych lokalizacji, w tym Częstochowy, z uwzględnieniem danych z typowych lat meteorologicznych, statystycznych danych klimatycznych i in. Przeanalizowano wartości parametrów charakteryzujących potencjalne uzyski energii promieniowania słonecznego dla różnego usytuowania urządzeń, jak również wpływ czynników miejscowych na zasób energii możliwej lokalnie do pozyskania. Oceniając rozkłady sum natężenia promieniowania słonecznego oraz wartości usłonecznienia dla regionu województwa śląskiego w wybranych miejscowościach, stwierdzono, że panujące tu warunki słoneczne są zadowalające z punktu widzenia możliwości ich zagospodarowania Jednak, nawet przy bardzo dokładnym określeniu miejscowego potencjału energii promieniowania słonecznego, należy brać pod uwagę jego dużą nieregularność oraz brak powtarzalności, spowodowane warunkami meteorologicznymi, klimatycznymi, jak również zanieczyszczeniami lokalnie emitowanymi do atmosfery bądź napływającymi z przyległych terenów. Właściwa ocena potencjału energii promieniowania słonecznego dla określonych lokalizacji stanowi istotny czynnik warunkujący ewentualny rozwój energetyki słonecznej w województwie śląskim. Niezmiernie ważna poprawa jakości powietrza atmosferycznego, jako elementu środowiska naturalnego, oraz jego ochrona skutkować może równocześnie wzrostem dostępności potencjału energii promieniowania słonecznego lokalnie, jak też w całym regionie. Pozwolić to może na zintensyfikowanie realizacji np. układów małej mocy z ogniwami fotowoltaicznymi lub też instalacji z kolektorami słonecznymi.

EN

Rational energy management, to meet the daily needs of consumers, should take into account many aspects of environmental protection. It is also important to use renewable energy sources and increasing their role in obtaining heat and power systems autonomous or cooperating with other sources. A key role in this area plays a proper determination of the resources of individual sources, among them especially the potential of solar radiation, characterized by the availability at a specific location of solar energy for possible use. It is obvious a large discrepancy of availability of this source relative to the energy demand during the day as well as at particular seasons. The potential of solar energy, for a given region, depends on its specific geographical location, as well as on air pollution or local cloudy conditions. Unfortunately, the measurements of individual local solar radiation resources are not so often realized. Therefore useful data are compiled by qualified institutions such as Institute of Meteorology and Water Management (IMGW-PIB), obtained from the long-term bases and measurements of various factors describing the local climate. The article presents an analysis of the structure of the resources of solar radiation in the Silesian voivodeship, for a few selected locations, including Częstochowa, with particular emphasis on data from the typical meteorological years, statistical climate data, and others. Analyzed values of the parameters characterizing the potential yields of solar energy for various positioning devices, as well as the impact of local factors on the energy resource possible to obtain locally. In the evaluation of distributions for solar radiation sums for the region of Silesian voivodeship in selected locations, as well as the sun hours, it was found that solar conditions are here satisfactory. However, even with very accurate determination of the local potential of solar energy, should also be considered its high irregularity and lack of reproducibility, due to weather conditions, climate, locally emitted pollution into the atmosphere or flowed from adjacent areas. Proper assessment of the potential of solar energy for the specific location is an important factor determining the potential development of solar energy in Silesian voivodeship. It is important to improve the quality of atmospheric air as an element of the environment, and its protection can simultaneously increase the availability of solar radiation potential locally and throughout the region. This will increase opportunities for realization of low-power systems with photovoltaic cells or the installation of solar collectors.

Słowa kluczowe

PL

promieniowanie słoneczne; potencjał energii słonecznej; natężenie promieniowania słonecznego; nasłonecznienie; usłonecznienie; województwo śląskie

EN

solar radiation; potential of solar energy; solar irradiance; insolation; sun hours; Silesian Voivodeship

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 20, nr 3
• Strony: 371--386
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., mapy kolor., wykr.

Twórcy

autor

Rudniak J.

• Politechnika Częstochowska, Wydział Infrastruktury i Środowiska, Instytut Inżynierii Środowiska, ul. Brzeźnicka 60a, 42-200 Częstochowa

Bibliografia

• [1] Wołoszyn E., Meteorologia i klimatologia w zarysie, Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk 2009.
• [2] Matuszko D., O terminologii dotyczącej promieniowania słonecznego, Polska Energetyka Słoneczna 2010, 2-4, 27-30.
• [3] GUS, Główny Urząd Statystyczny, http://www.stat.gov.pl (19.03.2017).
• [4] Romańczyk M., Bula R., Wrońska A., Wieland Z., Parusel J., Sokół K., Miszta A., Beuch S., Opracowanie ekofizjograficzne do Planu Zagospodarowania Przestrzennego Województwa Śląskiego 2020+, Katowice 2015, http://www.slaskie.pl/planzagospodarowania/files/zalaczniki/2016/09/26/1474878101/1474889814.pdf (19.03.2017).
• [5] Atlas Rzeczypospolitej Polskiej, cz. 2. Mapa 31.2. Promieniowanie, temperatura powietrza, Główny Geodeta Kraju, Warszawa 1994.
• [6] Bujakowski W., Barbacki A., Grzybek A., Hołojuch G., Pająk L., Skoczek A., Skrzypczak M., Skrzypczak S., cz. II: Program wykorzystania odnawialnych źródeł energii na terenach nieprzemysłowych województwa śląskiego, PAN Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią, Kraków - Katowice 2005, http://www.slaskie.pl/oze/oze_2.pdf (19.03.2017).
• [7] Plan Zagospodarowania Przestrzennego Województwa Śląskiego 2020+, http://www.slaskie.pl/planzagospodarowania/ (19.03.2017).
• [8] MIB, Typowe lata meteorologiczne i statystyczne dane klimatyczne dla obszaru Polski, Ministerstwo Infrastruktury i Budownictwa, http://mib.gov.pl/2-Wskazniki_emisji_wartosci_opalowe_paliwa.htm (19.03.2017).
• [9] Narowski P., Obliczenia energetyczne budynków - Typowe lata meteorologiczne i statystyczne dane klimatyczne dla obszaru Polski, Rynek Instalacyjny 2008, 10, 52-57.
• [10] IMGW-PIB, Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej - Państwowy Instytut Badawczy, http://www.imgw.pl/klimat/# (19.03.2017).
• [11] PVGIS, Photovoltaic Geographical Information System - Interactive Maps / Joint Research Centre (JRC) EU Science Hub, http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php (19.03.2017).
• [12] WO, WeatherOnline Ltd. - Meteorological Services, http://www.weatheronline.pl/weather/maps/city (19.03.2017).
• [13] IOŚ, Inspekcja Ochrony Środowiska, Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska w Katowicach, Stan środowiska w województwie śląskim w 2016 roku, Biblioteka Monitoringu Środowiska, Katowice 2017.
• [14] Rudniak J., Lokalne zasoby energii promieniowania słonecznego a eksploatacja kolektorów, Ciepłownictwo Ogrzewnictwo Wentylacja 2016, 47, 7, 270-276.
• [15] Juda-Rezler K., Toczko B. (red.), Pyły drobne w atmosferze, Biblioteka Monitoringu Środowiska, Warszawa 2016.
• [16] WIOŚ, Wojewódzki Inspektorat Ochrony Środowiska w Katowicach, System monitoringu jakości powietrza, http://powietrze.katowice.wios.gov.pl/ (19.03.2017).

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).