Funktionsweise des Werkzeugs "Sonneneinstrahlung (Feature)"

Mit der Spatial Analyst-Lizenz verfügbar.

Das Werkzeug Sonneneinstrahlung (Feature) berechnet die Sonneneinstrahlung (Insolation) für Eingabepunkte oder Polygon-Features relativ zur Oberfläche (Boden). Die Eingabe-Features können Positionen, Flächen, Objekte oder Oberflächen darstellen, die Attribute wie Größe, Höhe und Ausrichtung aufweisen. Die Menge der empfangenen Strahlungsenergie der Sonne wird für jedes Feature berechnet. Die Ausgabe-Strahlungswerte werden als Gesamtwerte und als Durchschnittswerte pro Flächeneinheit des Features dargestellt. Sie werden in Kilowattstunden (kWh) bzw. Kilowattstunden pro Quadratmeter (kWh/m2) angegeben.

Die Menge der Sonneneinstrahlung wird für jedes Feature aus der Fläche oder den Zellen berechnet, die das Eingabe-Oberflächen-Raster überschneiden. Da Punkte keinen Flächenwert haben, wird die Durchschnittsmenge (pro Flächeneinheit) der gesamten, diffusen und direkten Einstrahlung berechnet. Dies ist mit der Ausgabe der Raster-Analyse für lediglich eine Zelle vergleichbar. Bei Polygon-Features oder wenn für den Punkt eine Fläche angegeben ist, wird die gesamte Sonneneinstrahlung für die gesamte Fläche des Features berechnet, indem sie mit der Gesamtfläche des Features multipliziert wird (Einheit kWh). Die Fläche des Features wird anhand der Geometrieattribute bestimmt oder, falls erforderlich, berechnet.

Feature-Parameter

Mithilfe von Feature-Parametern oder -Attributen können Sie die Eingabe-Features als Bauwerk modellieren, z. B. als Gebäude oder als auf der Oberfläche ausgerichteter Solarkollektor. Die Größe (Fläche) und Ausrichtung, Schräge, Richtung und der Oberflächenversatz können als Attribute angegeben werden, die Sie auf alle Features oder auf jedes Eingabe-Feature einzeln anwenden können. Wenn diese Werte nicht direkt angegeben werden, werden sie bei Bedarf aus dem Eingabe-Feature oder der Eingabe-Oberfläche berechnet.

Die folgenden Beispiele veranschaulichen, wann Feature-Parameter angegeben werden müssen:

  • Berechnung des Energiepotenzials eines Solarkollektors auf einem Dach oder in einer Solaranlage in einem Solarpark
  • Berechnung der Sonneneinstrahlung auf der vertikalen Gebäudeseite zur Gewinnung von Informationen zur Energieeffizienz oder Auslegung der Solaranlage
  • Modellierung eines auf einem Fahrzeug montierten Solarkollektors während der Drehung oder Bewegung entlang der Oberfläche durch Bereitstellung mehrerer Features und Durchführung der Analyse im Zeitverlauf

Solaranlage
Die Größe und Ausrichtung einer Solaranlage kann durch Punkt-Features mit Attributen für Fläche, Versatz, Neigung und Richtung repräsentiert werden.

Berechnen der Sonneneinstrahlung für Zeitintervalle

Standardmäßig berechnet das Werkzeug einen einzigen Gesamteinstrahlungswert für den gesamten Zeitbereich. Aktivieren Sie den Parameter Sonneneinstrahlung für Zeitintervalle berechnen, um mehrere Einstrahlungswerte für das angegebene Intervall basierend auf den Parameterwerten Einheit des Zeitintervalls und Zeitintervall zu berechnen. Die Gesamteinstrahlung wird für jedes Intervall berechnet, kein Intervall wird ausgeschlossen oder gibt Teilwerte zurück. Wenn für ein Zeitintervall keine Sonneneinstrahlung absorbiert wurde, wird der Wert Null zurückgegeben.

Intervalle werden basierend auf der angegebenen Start- und Endzeit berechnet. Wenn die zwischen dem Start- und dem Enddatum angegebene Gesamtzeit nicht gleichmäßig durch das Zeitintervall teilbar ist, wird die Gesamtdauer intern erweitert, um die erforderliche Anzahl von Zeitintervallen zu erhalten. Wenn beispielsweise die Zeitkonfiguration für insgesamt 14 Tage mit einem Intervall von 3 Tagen angegeben wurde, wird die Anzahl der Intervalle erhöht, um ein Ergebnis für die Zeit und die Tage 13 bis 15 zu erhalten. Der erste Datensatz ist immer die Startzeit plus das Intervall (time0 + timeinterval)). Die Intervalle basieren auf der angegebenen Startzeit. Wenn Startdatum und -uhrzeit beispielsweise mit 19.01.2023 17:00 UTC und einem Intervall von 1 Tag angegeben wurden, erfolgt die Berechnung für 24 Stunden von 17:00 bis 17:00 am nächsten Tag und wird bis zur angegebenen Endzeit fortgesetzt.

Erkunden von Zeitintervallen für Sonneneinstrahlungsergebnisse

Das Ergebnis der Zeitintervallanalyse ist eine Zeitserien-Feature-Tabelle mit Eins-zu-Viele-Datensätzen für jedes Eingabe-Feature und Zeitintervall. Analysieren Sie die Ergebnisse, und werten Sie sie mit statistischen Analysen aus, oder visualisieren Sie die Daten mit Diagrammen, um zusätzliche Erkenntnisse zu gewinnen.

Nachfolgend ist ein Beispiel für die Ausgabeattributtabelle für eine Solaranlage dargestellt.

Ergebnis der Zeitserien-Feature-Tabelle

Im Folgenden sind einige Beispiele der Diagramme für das Potenzial von Solarenergie, die Dauer und die stündliche Spitzenmenge aufgeführt.

Zeitseriendiagramm
Erkunden Sie Intervalle für Sonneneinstrahlungsergebnisse, oder visualisieren Sie Daten mit Diagrammen.

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