Każda symulacja produkcji energii z instalacji fotowoltaicznej jest tak dobra, jak dane pogodowe, na których się opiera. Wyjaśniamy, czym są PVGIS, Met.no i NASA POWER, skąd biorą się ich dane i do czego każda z tych baz nadaje się najlepiej.
Można mieć najlepszy algorytm obliczeniowy, ale jeśli nakarmimy go nieprecyzyjnymi danymi o nasłonecznieniu, wynik będzie równie nieprecyzyjny. Dlatego w Bilansomacie korzystamy z uznanych, publicznych baz danych meteorologicznych — a w tym wpisie wyjaśniamy, czym każda z nich jest, skąd biorą się jej dane i do czego najlepiej się nadaje.
PVGIS (Photovoltaic Geographical Information System) to bezpłatne narzędzie i baza danych rozwijane przez Joint Research Centre (JRC) — centrum badawcze Komisji Europejskiej. Działa nieprzerwanie od ponad 20 lat i jest dziś de facto standardem branżowym w Europie: korzysta z niego rocznie ponad 7 milionów użytkowników, od projektantów instalacji po naukowców.
Skąd pochodzą dane? PVGIS nie mierzy pogody stacjami naziemnymi. Nasłonecznienie wyznaczane jest na podstawie zdjęć satelitarnych — europejskie satelity geostacjonarne Meteosat rejestrują zachmurzenie i na tej podstawie algorytmy wyliczają, ile promieniowania słonecznego dotarło do powierzchni ziemi w danym miejscu i godzinie. Aktualna wersja PVGIS 5.3 opiera się na zbiorze SARAH-3 (opracowanym przez CM SAF, konsorcjum europejskich służb meteorologicznych) oraz na danych reanalizy ERA5 z ECMWF, obejmujących lata aż do 2023. Rozdzielczość przestrzenna to ok. 5 km, a czasowa — godzina.
Co to oznacza w praktyce? Dla dowolnego punktu w Polsce PVGIS potrafi podać wieloletnią, godzinową historię nasłonecznienia oraz tzw. typowy rok meteorologiczny (TMY) — syntetyczny zestaw 8760 godzin reprezentujący „przeciętny" przebieg pogody w danej lokalizacji. To właśnie na takich danych opierają się rzetelne symulacje rocznej produkcji instalacji PV, uwzględniające kąt nachylenia, azymut czy temperaturę modułów.
Tu wkraczamy w zupełnie inną kategorię danych. Met.no to publiczne API Norweskiego Instytutu Meteorologicznego (MET Norway) — tej samej instytucji, która stoi za popularnym serwisem pogodowym Yr.no. W odróżnieniu od PVGIS, Met.no nie dostarcza danych historycznych, lecz prognozy pogody na najbliższe godziny i dni.
Skąd pochodzą dane? Prognozy generowane są przez numeryczne modele pogodowe. Dla regionu nordyckiego (Skandynawia, Finlandia, Estonia) jest to model wysokiej rozdzielczości MEPS (2,5 km), natomiast dla pozostałych obszarów — w tym dla Polski — API serwuje prognozy z globalnego modelu ECMWF (Europejskiego Centrum Prognoz Średnioterminowych, rozdzielczość ok. 9 km), uznawanego za światową czołówkę prognozowania numerycznego. API Locationforecast zwraca dla wskazanych współrzędnych geograficznych godzinową prognozę m.in. zachmurzenia, temperatury, wiatru i opadów, z horyzontem do ok. 9 dni.
Co to oznacza w praktyce? Jeśli symulacja historyczna z PVGIS odpowiada na pytanie „ile ta instalacja wyprodukuje w typowym roku", to Met.no odpowiada na pytanie „ile wyprodukuje jutro". To fundament funkcji prognostycznych — np. przewidywania produkcji PV na następną dobę, co w erze rozliczeń godzinowych RCE i taryf dynamicznych ma bezpośrednie przełożenie finansowe: pozwala planować, kiedy ładować magazyn, a kiedy sprzedawać energię do sieci.
NASA POWER (Prediction Of Worldwide Energy Resources) to projekt NASA udostępniający dane meteorologiczne i o promieniowaniu słonecznym dla całego globu, tworzony z myślą właśnie o sektorze energii odnawialnej, rolnictwie i budownictwie zrównoważonym.
Skąd pochodzą dane? Podstawą są satelitarne obserwacje promieniowania (projekty CERES/FLASHFlux) połączone z globalną reanalizą atmosferyczną MERRA-2 — czyli modelem, który „skleja" dziesięciolecia obserwacji satelitarnych, naziemnych i balonowych w spójny, ciągły obraz atmosfery. Dane dostępne są w rozdzielczości godzinowej, dobowej i miesięcznej, a historia sięga lat 80. XX wieku.
Co to oznacza w praktyce? NASA POWER jest doskonałym źródłem uzupełniającym i weryfikującym. Ponieważ pokrywa cały świat jedną, spójną metodologią, świetnie nadaje się do porównań międzyregionalnych i jako niezależny punkt odniesienia dla danych PVGIS. Trzeba jednak pamiętać o rozdzielczości przestrzennej: siatka MERRA-2 (ok. 50 km) jest znacznie rzadsza niż satelitarne 5 km w PVGIS, więc dla precyzyjnych symulacji konkretnego dachu w Polsce PVGIS pozostaje pierwszym wyborem.
Te trzy źródła nie konkurują ze sobą — uzupełniają się, bo każde odpowiada na inne pytanie:
| Baza danych | Charakter danych | Kluczowe pytanie |
|---|---|---|
| PVGIS (Komisja Europejska / JRC) | Historyczne dane satelitarne, godzinowe, TMY | Ile energii wyprodukuje ta instalacja w typowym roku? |
| Met.no (MET Norway) | Prognoza numeryczna na najbliższe dni | Ile energii wyprodukuje jutro i pojutrze? |
| NASA POWER (NASA) | Globalna reanaliza + dane satelitarne, wieloletnie | Czy wyniki są spójne z niezależnym źródłem? Jak wygląda tło klimatyczne? |
W narzędziach Bilansomatu symulacje długoterminowe (dobór mocy instalacji, opłacalność, profil produkcji względem profilu zużycia) opieramy na danych PVGIS, ponieważ dla lokalizacji w Polsce zapewniają one najlepszy kompromis między rozdzielczością a wiarygodnością. Dane NASA POWER pełnią rolę weryfikacyjną i uzupełniającą, a prognozy Met.no otwierają drogę do funkcji operacyjnych — istotnych zwłaszcza dla prosumentów rozliczających się według godzinowych (a od niedawna 15-minutowych) cen RCE.
Wszystkie trzy źródła są publiczne i udokumentowane naukowo — a pełną listę danych, z których korzystamy, wraz z opisem metodologii, znajdą Państwo na stronie Źródła danych.