Disponible con una licencia de Spatial Analyst.
La herramienta Radiación solar de ráster calcula la radiación solar entrante (insolación) de cada celda ráster de un modelo de superficie digital de la tierra o la luna.
La herramienta calcula la cantidad de radiación solar que recibe cada celda de la superficie de ráster de la tierra o la luna. El valor de cada celda del ráster de salida principal indica la cantidad total de energía solar recibida por unidad de área durante un tiempo, medida en unidades de kilovatio hora por metro cuadrado (kWh/m2). La salida de esta herramienta incluye el ráster de radiación total, directa y difusa, así como la duración de la radiación solar directa entrante en horas. Los resultados se utilizan para producir mapas de radiación solar de un área geográfica completa.
La topografía de la superficie de entrada determina la variabilidad del valor de radiación de salida. La elevación, la orientación (pendiente y orientación) y las sombras que proyectan las entidades topográficas afectan a la cantidad de radiación recibida en ubicaciones separadas. Para incorporar los efectos de los edificios u otros objetos, como los árboles, los cables eléctricos o una turbina eólica, deben formar parte de la superficie de entrada. Por ejemplo, una superficie creada a partir de datos lidar podría incluir edificios y vegetación. La herramienta tiene en cuenta los efectos atmosféricos, la elevación, la pendiente y la dirección, los cambios diarios y estacionales del ángulo del sol y los efectos de las sombras proyectadas por la topografía circundante.
Aplicaciones de la radiación solar
Con los resultados del ráster de radiación solar, puede integrar otros datos de SIG y aplicaciones de otros procesos que estén afectados por el sol. Los siguientes son ejemplos de aplicaciones correspondientes a estas salidas:
- Calcule el potencial energético de un generador fotovoltaico instalado en el tejado de un edificio.
- Utilícelo como parte de un análisis de adecuación para identificar el mejor emplazamiento para un parque solar.
- Ayude a predecir el deshielo y la escorrentía superficial en regiones montañosas cubiertas por la nieve.
- Conozca el impacto de los recursos hídricos en la agricultura y el rendimiento óptimo de los cultivos.
Calcular la radiación solar
Se puede calcular la cantidad de radiación solar recibida durante un tiempo (pasado, presente o futuro) con un intervalo máximo de un año natural. La configuración de tiempo se especifica mediante los parámetros Fecha y hora de inicio y Fecha y hora de finalización en formato UTC (hora universal coordinada). En el caso de la tierra, el tiempo puede especificarse como tiempo estándar, incluyendo la zona horaria correspondiente del área de análisis de entrada. De manera optativa, el tiempo puede ajustarse en el horario de verano en función de la configuración de tiempo. El periodo de tiempo mínimo admitido en el cálculo es de 0,5 horas en el caso de la tierra y de 2 horas en el caso de la luna. La configuración de tiempo es incluyente. Por ejemplo, para hacer el análisis de un día, como el 21 de junio de 2029, configure el tiempo inicial en 06/21/2024 00:00:00 y el tiempo final en 06/21/2029 23:59:59.
Para limitar el análisis a áreas concretas de interés, utilice el parámetro Máscara de análisis de entrada. Por ejemplo, para calcular la radiación recibida de los tejados de los edificios, aplique una máscara de huellas de edificios. Esto también reducirá los tiempos de ejecución porque solo se generan resultados para otras celdas definidas por el área de la máscara. La máscara de análisis no afecta a la extensión del análisis cuando se ejecuta la herramienta. Esto significa que los obstáculos de los edificios adyacentes y la topografía circundante fuera del área de la máscara influirán en los valores de radiación solar que se calculan para las áreas definidas.
Parámetros topográficos
En el cálculo del análisis de radiación solar se utilizan la pendiente de la superficie y la orientación. La herramienta Radiación solar de ráster calcula esta información a partir del ráster de superficie de entrada de forma predeterminada, pero también puede proporcionarse como entrada de la herramienta. Proporcionar rásteres previamente calculados con los parámetros Ráster de pendiente de entrada y Ráster de orientación de entrada reduce el tiempo de cálculo general y resulta particularmente útil cuando los análisis se realizan de forma repetida o se analizan áreas más grades a alta resolución. Los parámetros Distancia de vecindad y Utilizar vecindad adaptable se aplican cuando los rásteres de entrada de pendiente u orientación no se especifican. Estos parámetros opcionales pueden utilizarse para controlar cómo se va a captura la variabilidad local del paisaje a partir del ráster de superficie de entrada. Consulte Cómo funcionan los parámetros de superficie para obtener más información sobre los parámetros Distancia de vecindad y Vecindad adaptable, y su uso.
Calcular la radiación solar por intervalos de tiempo
La herramienta calculará un solo valor de insolación total para todo el intervalo de tiempo de forma predeterminada. Active el parámetro Calcular la insolación por intervalos de tiempo para calcular varios valores de radiación para el intervalo especificado basándose en los valores de los parámetros Unidad de intervalo de tiempo e Intervalo de tiempo. Se calculará la radiación total durante cada intervalo; no se excluirá ningún intervalo ni se devolverán valores parciales. Cuando no haya radiación solar durante un intervalo de tiempo, se devolverá un valor de cero.
Los intervalos se calculan a partir de los tiempos inicial y final especificados. Si el tiempo total especificado entre las fechas de inicio y finalización no es divisible por igual por el intervalo de tiempo, la duración total se ampliará internamente para proporcionar la cantidad requerida de intervalos de tiempo. Por ejemplo, si la configuración de tiempo se ha especificado para un total de 14 días, con un intervalo de 3 días, el número de intervalos aumentará para generar un resultado de hora y días del 13 al 15. El primer registro siempre será la hora inicial más el intervalo (tiempo0 + intervalo de tiempo)). Los intervalos se basan en el tiempo inicial especificado. Por ejemplo, si la hora del día inicial es 1/19/2023 17:00 UTC con intervalo de 1 día, se calculará el intervalo correspondiente a 24 horas desde las 17:00 hasta las 17:00 del día siguiente y continuará hasta el tiempo final especificado.
Explorar los resultados solares del intervalo de tiempo
El resultado del análisis del intervalo de tiempo crea un ráster multidimensional en formato de ráster de nube (CRF) de Esri de forma predeterminada. El ráster multidimensional contiene la variable de radiación solar (global_solar_radiation) y una dimensión temporal del intervalo o los periodos de tiempo definidos. Utilice la capa ráster multidimensional para examinar la cantidad de radiación solar correspondiente a un periodo de tiempo. La pestaña contextual Multidimensional permite elegir y mostrar periodos de tiempo, así como acceder a las herramientas y funciones para procesar datos ráster multidimensionales. Use el gráfico de perfil temporal para visualizar y analizar datos ráster multidimensionales.
En las capturas de pantalla siguientes se muestra un ejemplo de radiación solar recibida por los tejados de los edificios y un gráfico con la cantidad de radiación solar a lo largo del tiempo en tres ubicaciones.
