Modelo empírico para estimativa da radiação solar direta incidente em Natal-RN

Resumo

A radiação solar desempenha um papel crucial em uma infinidade de processos terrestres, que englobam desde fenômenos biológicos à eventos meteorológicos. Seu monitoramento é essencial em estudos agrícolas, na previsão do tempo e em projetos de energia solar. Para aplicações simples, como aquecimento solar de água ou geração de energia elétrica em usinas fotovoltaicas, basta conhecer os níveis de radiação solar global e difusa. Contudo, para os concentradores de energia solar térmica, é necessário conhecer a componente direta da radiação solar, que raramente é medida nas estações meteorológicas devido ao elevado custo dos equipamentos envolvidos. Com base nisso, este estudo buscou desenvolver um modelo logístico para estimar a radiação solar direta incidente no município de Natal-RN a partir das correlações da radiação solar global e difusa com o índice de claridade. Para isso, foram utilizados dois anos de dados provenientes da estação solarimétrica instalada no Centro Regional do Nordeste. O modelo proposto foi validado comparando seu desempenho ao desempenho dos modelos de Erbs e de Bourges por meio dos indicadores estatísticos MBE, RMSE e NSE. Para o modelo logístico, foram obtidos os seguintes resultados: MBE = 0,35%, RMSE = 17,78% e NSE = 96,10%. Concluiu-se que o modelo proposto apresentou forte correlação com os dados observados e o seu desempenho foi superior aos modelos de comparação. O modelo elaborado poderá ser utilizado em simulações de radiação solar direta, desde que os dados de irradiância estejam na partição horária e as características climáticas do local se assemelhem às de Natal.