Wind Field and Solar Radiation Characterization and Forecasting

علاوه بر توصیف مفاهیم و اصول اصلی، این کتاب روش‌ها و ابزارهای حرفه‌ای را نشان می‌دهد که توسط آژانس‌های ملی و شرکت‌های خصوصی برای پیش‌بینی پتانسیل سایت‌ها برای تولید برق بادی و خورشیدی استفاده می‌شوند. هر فصل بر روی موضوع متفاوتی تمرکز می کند و روش شناسی مربوطه را به خوانندگان نشان می دهد و همچنین نمونه هایی از نحوه به کارگیری تکنیک های شرح داده شده را نشان می دهد. این تکنیک ها با راهنماهای گام به گام توضیح داده می شوند که نشان می دهد چگونه متغیرهای محیطی در زمین های پیچیده را می توان مشخص و پیش بینی کرد. نویسندگان یک مدل سازگار با جرم المان محدود تطبیقی ​​ارائه می دهند که یک میدان باد تشخیصی را در ناحیه سه بعدی محاسبه می کند. علاقه با استفاده از داده های باد مشاهده شده از ایستگاه های اندازه گیری - داده هایی که سپس با استفاده از مدل فیزیکی میدان باد در لایه مرزی درون یابی می شوند. یک روش مجموعه ای بر اساس اغتشاش نتایج مدل های عددی پیش بینی آب و هوا ارائه شده است.
این کتاب در ادامه به توضیح مشخصات و پیش‌بینی تابش خورشیدی می‌پردازد. تابش خورشیدی و تنوع زمانی و مکانی تولید برق الکتریکی مورد بحث و مدل‌سازی قرار می‌گیرد. روش‌های آماری مختلف به منظور بهبود پیش‌بینی تابش خورشیدی با استفاده از اندازه‌گیری زمین، پیش‌بینی‌های عددی آب و هوا (NWPs) و داده‌های مشتق‌شده از ماهواره ارائه شده‌اند. این کتاب بر روی پیش‌بینی احتمالی و نقطه‌ای تمرکز دارد و مدل‌ها و روش‌های مختلف را برای بهبود پیش‌بینی توضیح می‌دهد. نتایج به دست آمده از شبیه سازی های مختلف در سراسر جهان در جداول ارائه شده است. در نهایت، این کتاب یک روش ممکن برای توسعه یک نقشه خورشیدی را با در نظر گرفتن تابش خورشید، شرایط سطح زمین و سایه‌های ریخته‌شده توضیح می‌دهد.
به این ترتیب، کتاب مروری بر مفاهیم، ​​اصول و شیوه‌های درگیر در درمان محیط‌زیست ارائه می‌کند. متغیرهای مربوط به تابش خورشیدی یا میدان های باد، به ویژه زمانی که زمین های پیچیده درگیر هستند، منابع مفیدی را برای دانشجویان و محققان به طور یکسان ارائه می دهند. همچنین متخصصان را با روش‌ها و ابزارهای مورد نیاز برای ساختن نقشه‌های متغیر محیطی و انجام پیش‌بینی تابش خورشیدی و میدان‌های باد مجهز می‌کند.

In addition to describing core concepts and principles, this book reveals professional methodologies and tools used by national agencies and private corporations to predict sites’ potential for wind and solar power generation. Each chapter focuses on a different issue, showing readers the corresponding methodology, as well as examples of how to apply the techniques described. These techniques are explained with step-by-step guides that demonstrate how environmental variables in complex terrains can be characterized and forecasted.The authors present an adaptive finite element mass-consistent model, which computes a diagnostic wind field in the three-dimensional area of interest using observed wind data from measurement stations – data which is then interpolated using a physical model of the wind field in the boundary layer. An ensemble method is presented based on the perturbation of the numerical weather prediction models’ results.
The book goes on to explain solar radiation characterization and forecasting. Solar radiation and electrical power generation temporal and spatial variability are discussed and modelled. Different statistical methods are presented in order to improve solar radiation forecasting using ground measurement, numerical weather predictions (NWPs) and satellite-derived data. This book is focused on both probabilistic and point forecast explaining different models and methodologies to improve the forecasting. The results obtained from various simulations around the world are presented in tables. Finally, the book explains a possible methodology to develop a Solar Map taking into account solar radiation, terrain surface conditions and cast shadows.
As such, the book provides an overview of the concepts, principles and practices involved in the treatment of environmental variables related to solar radiation or wind fields, especially when complex terrains are involved, offering useful resources for students and researchers alike. It also equips professionals with the methodologies and tools needed to construct environmental variable maps and conduct forecasting for solar radiation and wind fields.