外面的阳光有多强?这是许多人出门前想弄清楚的问题,以便做好防晒准备。同时,这是许多商业活动都希望知道的答案,它与太阳能利用、建筑学、旅游以及卫生保健等都有密切关系。
从6月29日开始,欧空局的Meteosat卫星开始提供陆地范围内精确的大地辐射能测量图,并且每15分钟更新一次。这项由欧空局出资的“太阳能产业环境信息服务(ENVI鄄SOLAR)”计划的目标是将这些信息与太阳能商业应用活动整合到一起,同时它也是“地球观测市场开发项目(EOMD)”的一部分。不断增长的市场
太阳能利用已经从一种使用绿色能源的渴望演变成了一个可观的商业机会。太阳能发电的市场营业额在德国达到了每年6亿欧元,而欧洲其它地区总和也达到了10亿欧元。最近的预测认为到2010年它将发展成25亿欧元的规模。根据联合国环境项目(UNEP)的“太阳能和风能资源评估(SWERA)”的报告,在非洲、亚洲和中美洲的再生能利用潜力同样非常巨大。
目前利用太阳能的方法主要有两种,一种是收集光照产生的热量,一种是利用太阳光发电。两种方法都需要精确的、长期的辐照数据从而为工厂选址提供科学依据,以为投资者估计出收回成本的周期。一旦工厂建成,管理人员还需要实时数据以把设备调校为最佳工作状态,最大限度地利用太阳光。
一家专门负责审计光电转换体系的公司表示:“我们的审计为高达5000万欧元的大规模单项投资提供了基础。除了设计图纸之外,太阳辐射是最重要的一点。但遗憾的是目前只有少数几个高质量的地面测量点。”卫星测量有优势
在不断增长的能源市场中,这种信息对于预测电力负荷同样很有价值———光照已成为温度之外又一个人们关心的重要环境因子。
如何才能最好地测量日照?量化大地辐射是一个非常复杂的工作,因为它的影响因素众多,绝非像测量离赤道的距离那么简单。云量、湿度、悬浮颗粒以及臭氧层等因素决定了最后能有多少太阳光到达地表。地形也是一个很重要的影响因子,在欧洲,阿尔卑斯山的南坡收到的太阳辐射比北坡高一倍。
从地面测量太阳辐射对技术要求很苛刻,成本比较高,覆盖区域也有限———目前世界气象组织(WMO)测量网络中负责欧洲和非洲的太阳能测量站只有约200个。而利用卫星从空中测量不但覆盖范围广,也更客观,性价比更高。研究人员表示相对于距离超过30千米的地面观测站,卫星测量结果更加精确。服务对象广泛
ENVISOLAR的合作伙伴正在不断增加,利用卫星数据提供的服务也多种多样。EN鄄VISOLAR的服务包括:太阳能工厂产能估计、工厂故障检测、性能检查、能效计算、时间连续的辐照图和统计表、直射和散射比例以及各种光谱分量。
德国的S.A.G.公司就是ENVISOLAR服务的用户,它们生产和维护光电设备,该公司的CEO伊尔格曼说:“在做投资决定前,我们需要翔实的信息,而地面观测站的取样和空间分辨率都过于粗糙,特别是需要考虑到西班牙的未来市场———该地区的地面观测站目前只有30个。”
德国航空中心是ENVISOLAR的领导者,它提供的高分辨率辐照数据为14个国家的可再生能源潜力评估提供了依据,同时也是联合国环境项目(UNEP)的“太阳能和风能资源评估(SWERA)”的基础。SWERA的结果显示潜力比人们的预期要高得多。
联合国环境项目执行理事克劳斯•Toepfer说:“这些国家需要大量的能源服务以帮助它们战胜贫穷并维持可持续发展,SWERA为它们提供了技术和政策援助来获得潜在的可再生能源。”
除了气象学家外,还有很多客户都能受益于这种服务。特别是对农民和建筑师而言,它们可以知道在当地用多大的窗户合适。而对于聚氯乙烯(PVC)材料的制造公司而言,利用ENVISOLAR服务研究紫外线对PVC部件的侵蚀作用,使公司可以根据不同地区的具体情况制订不同的保质期。
医学研究人员也在使用光照地图研究日照与健康的关系。世界卫生组织下属的国际癌症研究机构(IARC)正在研究紫外线照射与皮肤癌的关系。英国南安普敦大学和伦敦皇家医院的科学家也在使用这种数据研究孕妇缺乏维生素D(可通过晒太阳补充)和骨质疏松症的关系。
另一个“地球观测市场开发项目(EOMD)”项目则将卫星数据应用于公共卫生保健领域。由于日晒是黑素瘤等皮肤癌的主要致病因素,这个为期一年的项目将建立一套方案,根据测量出的紫外线水平,以短信息的方式将自动警告发送给正在享受日光浴的顾客,让他们注意把时间控制在安全范围内。
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