Simulating Photovoltaic Array Performance Using Radiation Observations from the Oklahoma Mesonet

7/31/2019 Simulating Photovoltaic Array Performance Using Radiation Observations from the Oklahoma Mesonet

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[IDWKV\DXT EG E@NCMEAC

OVCH[CXK LENNKOK

\DA[NCXDIO RMEXEWENXCDL CVVCT RKVGEVACILK [\DIO

VCHDCXDEI EF\KVWCXDEI\ GVEA XMK E@NCMEAC AK\EIKX

C XMK\D\

\[FADXXKH XE XMK OVCH[CXK GCL[NXT

Di rcvxdcn g{ngdnnakix eg xmk vks{dvkakix| gev xmk

Hkovkk eg

AC\XKV EG \LDKILK DI AKXKEVENEOT

Ft

IDLMENC\ C) KIOKVKV

Ievaci. E`ncmeac

6233


2/225

\DA[NCXDIO RMEXEWENXCDL CVVCT RKVGEVACILK [\DIOVCHDCXDEI EF\KVWCXDEI\ GVEA XMK E@NCMEAC AK\EIKX

C XMK\D\ CRRVEWKH GEV XMK\LMEEN EG AKXKEVENEOT

FT

UUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUHv) Acv` N) Aevvd||kt. Lmcdv

UUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUU

Hv) \{|ci K) Re|xc`e

UUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUUHv) J) \lexx Ovkkik


3/225

Lertvdomx ft IDLMENC\ C) KIOKVKV 6233

Cnn Vdomx| Vk|kvwkh


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HKHDLCXDEI

Xmd| xmk|d| hel{akix d| hkhdlcxkh xe xmk xdvknk|| kggevx| eg at aexmkv.

Rcaknc. cih at gcxmkv. Hcidkn. me vcd|kh ak dxm c vknkixnk|| newk cih

c leixdi{cn |kng!hkidcn xmcx |me{nh fk ovkcxnt chadvkh) Xv{nt cnn eg at

clmdkwkakix| cvk vkcndzcxdei| eg xmk akvdx eg xmkdv kggevx|)

D dnn leixdi{k xe clx j{|xnt. xe newk akvlt cih xe cn` m{afnt di meiev eg

te{v |clvdgdlk|)


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dw

CL@IE_NKHOKAKIX\

Gdv|x cih gevkae|x. D e{nh nd`k xe xmci` at gcadnt gev cnn eg xmkdv

|{rrevx ewkv xmk rc|x 6; tkcv|) Xmk gcadnt |xv{lx{vk darclx| {| cnn |e

a{lm aevk ovkcxnt xmci k le{nh kwkv vkcndzk. cih fkdio xmk rveh{lx eg c

newdio meak |me{nh ikwkv fk xc`ki gev ovcixkh) At aexmkv cih gcxmkv

fexm mcwk re{vkh daakc|{vcfnk cae{ix| eg xdak cih vk|e{vlk| dixe ak

ewkv xmk tkcv| dxme{x kwkv ikkhdio citxmdio f{x newk di vkx{vi)

Ovcxdx{hk xe at fvexmkv Jkgg gev xmk le{ixnk|| me{v| eg ad|lmdkg cih

chwkix{vk| xeokxmkv. cih gev di|xdnndio di ak c xv{k {ihkv|xcihdio eg mcx

dx akci| xe fk c fdo fvexmkv xe |eakeik) Xe at ndxxnk |d|xkv @cxk. D nee`

gevcvh xe c ndgkxdak eg fkdio caczkh ft xmk |kkadiont kihnk|| reen eg

xcnkix te{ hvc gvea) Te{ dnn fk |{llk||g{n di cit xc|` xe mdlm te{

hdvklx te{v kikvot)

Xe at k}xkihkh gcadnt. xmk fnk||dio| cvk dii{akvcfnk) Acit eg

{| mcwk fkki gevx{icxk kie{om xe fk |xkcht cih lei|d|xkix rcvx| eg kclm

exmkv| ndwk| cih te{v |{rrevx cih leixvdf{xdei| xe at ndgk | je{vikt cvk

a{lm crrvkldcxkh) \rkldcn vkleoidxdei d| hk|kvwkh ft at ovcihrcvkix|0

Xkvvt. Rmtnnd|. Fcvf. Cn cih Cneac) D ca |e wkvt ovcxkg{n xe mcwk |rkix

|e acit tkcv| dxm te{) Acit ovcihlmdnhvki he iex mcwk |{lm ci

errevx{idxt. cih xmk newk te{ mcwk fk|xekh {rei ak ewkv xmk tkcv|


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w

mc| kivdlmkh at ndgk) Di xmd| vkocvh. te{ mcwk cnn leixvdf{xkh xe at

|{llk||k| cih xmk learnkxdei eg xmd| rvejklx)

Xe at gdcil Xkhhd. te{v |{rrevx xmve{ome{x xmk rvelk|| eg

lvkcxdio xmd| xmk|d| mc| fkki aevk clxdwk cih diwenwkh xmci cit exmkv)

Te{v rcxdkilk. kile{vcokakix cih newk mcwk fkki di|xv{akixcn di

ge|xkvdio xmk kikvot vks{dvkh xe learnkxk xmd| xc|`) Xmve{om xmk |xvk||.

x{vaedn cih gv{|xvcxdei diwenwkh di cvvdwdio cx xmd| j{ilx{vk. e{v vkncxdei|mdr

mc| mknrkh nkch ak xe c rkv|eicn cc`kidio ovkcxkv xmci cit |ldkilk

rvejklx cneik le{nh rvewe`k) Te{ cvk c jetg{n cih fkc{xdg{n fkdio) Nkx {|

leixdi{k xe leis{kv xmd| evnh xeokxmkv)

Xe cnn eg te{ mea D e{nh lcnn at gvdkih|. te{ cvk ci

ewkvmknadio gevlk eg fnk||dio di at ndgk) Xe at Emde [idwkv|dxt lvk

Ccvei. Fk}. Jcvkh. Jevhci. Iecm. Xkvvt cih _k| cih xme|k D wk akx di

E`ncmeac Eki. \xkrmki H). \xkrmki A). Zclm. Vef) Xeokxmkv k

mcwk achk acit ovkcx akaevdk|. nkcvikh le{ixnk|| nk||ei| cih mcwk

fkleak s{dxk xmk learcidei| cneio xmd| je{vikt) _dxme{x |{lm

gvdkih|mdr| cih xmk cllearcitdio k}rkvdkilk|. at xdak ncfevdio ei xmd|

xmk|d| rvejklx e{nh mcwk fkikgdxkh gvea gcv nk|| di|rdvkh xme{omx)Ei xmk rvegk||deicn |dhk eg xmdio|. D a{|x fkodi dxm at chwd|ev

Acv` Aevvd||kt. gev xc`dio ak ei c| md| |x{hkix di J{ik 6232 mki D gdv|x


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wd

lcak xe mda dxm xmd| rvejklx. dxme{x xmcx nkcr eg gcdxm. xmd| rvejklx act

iex mcwk iex fkki re||dfnk) Xe at leaadxxkk akafkv|. \{|ci

Re|xc`e cih \lexx Ovkkik. te{v leixvdf{xdei| xe xmd| rvelk|| cvk a{lm

crrvkldcxkh) Chhdxdeicnnt. D a{|x xmci` at rvkwde{| chwd|ev Hv) Adio

]{k gev cllkrxdio ak c| md| |x{hkix mkvk di 622= cih gev md| acit me{v|

eg di|xv{lxdei cih o{dhcilk xmve{ome{x xmk gdv|x xe tkcv| eg at ovch{cxk

kh{lcxdei) Ik}x. D a{|x k}xkih at ovcxdx{hk xe Lkndc Jeik| gev mkv

chwdlk. mkv |adnk| cih mkv oki{dik |rdvdx) \mk xv{nt ac`k| xmd| |lmeen c

fkxxkv rnclk# Xe xmcx kih. D cn|e ca ovcxkg{n xe xmk \lmeen eg Akxkeveneot

c| knn c| xmk Emde [idwkv|dxt Akxkeveneot rveovca gev xmkdv di|xv{lxdei

cih rvewdhkh errevx{idxdk|) Xe Fef _dnnd| eg \{ivd|k Cnxkvicxdwk Kikvot.

xmci` te{ gev te{v o{dhcilk di hkwknerdio |eak eg xmk |rkldgdl| di xmd|

rvejklx) Dx d| at |dilkvk merk xmcx xmd| rvejklx leixvdf{xk| di c akcidiog{n

ct xe xmk ovexm eg |encv kikvot di xmk |xcxk eg E`ncmeac) Cn|e. D a{|x

xmci` Medk Fn{k|xkdi gev diwenwdio ak di md| Wevxk}6 xkca hvdwdio xmk

Medk!aefdnk)

Gdicnnt. D a{|x k}xkih at ae|x |dilkvk vk|rklx xe xmk \ciomc eg

xmk Lm{io Xcd evocidzcxdei. rcvxdl{ncvnt xmk i{i| cx F{hhmc AdihAeic|xkvt di E`ncmeac Ldxt) Te{v kggevx| mcwk nkch ak xe vkcndzk xmk

wcn{k eg |kngnk||ik|| cih mcwk nkgx ak dxm xmk hk|dvk xe fk c |kvwcix


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wdd

{ixe xmk evnh) Lmciodio at xmk|d| xerdl gvea xevicheokik|d| xe |encv

kikvot xe tkcv| dixe at hkovkk c| ie |acnn kwkix. cih c| c

vkgnklxdei eg ci dixkvicn |mdgx di mcx D lei|dhkv darevxcix) Xmcx |mdgx c|

di|rdvkh ft te{v hdndokilk cih di|xv{lxdei) Di xmcx vkocvh te{ mcwk

leixvdf{xkh |doidgdlcixnt xe xmd| hel{akix)

Xe cit mea D mcwk gevoexxki. xv{|x xmcx xmk ovcxdx{hk ncl`dio ei

xmk|k rcok| d| cndwk di at mkcvx)

Xmd| rvejklx c| achk re||dfnk ft g{ihdio gvea xmk Cakvdlci

\eldkxt gev Kiodikkvdio Kh{lcxdei -C\KK$ xmve{om xmk Icxdeicn Hkgki|k

\ldkilk cih Kiodikkvdio Ovch{cxk -IH\KO$ Gknne|mdr) Gev xmd|

|{rrevx ewkv xmk rc|x xmvkk tkcv| D ca k}xvkaknt ovcxkg{n# Xmk

dihkrkihkilk c||eldcxkh dxm xmd| ccvh cnnekh ak xe lvkcxk cih

k}kl{xk xmd| rvejklx) Xmcx c{xeieat c| xmk ovkcxk|x xkclmkv D le{nh c|`

gev)


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XCFNK EG LEIXKIX\

HKHDLCXDEI ))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) WDDDCL@IE_NKHOKAKIX\)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) DWND\X EG XCFNK\ )))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) ]DDDND\X EG GDO[VK\)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))]DWLMCRXKV 3: DIXVEH[LXDEI)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))3

3)3 FCL@OVE[IH ))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) 33)3)3 Rmexewenxcdl \encv Kikvot)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) 33)3)6 Vchdcxdei Ef|kvwcxdei| gvea xmk E`ncmeac Ak|eikx ))))))))))))))))))))))) 63)3)< \encv Vchdcxdei Vk|e{vlk C||k||akix ))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) 8

3)6 AEXDWCXDEI ))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) 73)6)3 \encv Rekv c| ci Knklxvdldxt Okikvcxdei \e{vlk di E`ncmeac))))))))) =3)6)6 Rc|x \encv Kikvot Cicnt|k| Leih{lxkh gev E`ncmeac ))))))))))))))))))) 323)6)< Xmk Rexkixdcn \encv Kikvot Vk|kcvlm dxm Ak|eikx Vchdcxdei Hcxc38

3)< EFJKLXDWK ))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) 3;LMCRXKV 6: AEHKNDIO RVELK\\ )))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))3?

6)3 EWKVWDK_ )))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) 3?6)6 VKWDK_ EG \ENCV VCHDCXDEI ))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) 3=

6)6)3 K}xvcxkvvk|xvdcn \encv Vchdcxdei)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) 3=


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d}

6)6)6 Aehdgdlcxdei eg \encv Vchdcxdei ft xmk Cxae|rmkvk))))))))))))))))))))))))) 346)6)< Hkxkvadidio xmk Fkca Vchdcxdei Dildhkix ei c Xdnxkh \{vgclk )))))))) 636)6)8 Hkxkvadidio xmk Hdgg{|k Vchdcxdei Dildhkix ei c Xdnxkh \{vgclk))))))) 6;6)6); K|xdacxk| eg xmk Mevdzeixcn Leareikix| eg Fkca cih Hdgg{|k

Vchdcxdei Odwki Onefcn Mevdzeixcn Akc|{vkakix|))))))))))))))))))))))))))))))))))) 6=6)6)7 \knklxdei eg Erxdacn \krcvcxdei cih Xvci|re|dxdei Aehkn| )))))))))))) 64

6)< HDVKLXDEI DI\ENCXDEI \DA[NCXDEI LEHK )))))))))))))))))))))))))))))))


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GDO[VK\)))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) 33?

CRRKIHD] L))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))34?

CLVEITA HKGDIDXDEI\ ))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) 34?CRRKIHD] H))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))344

RCVCAKXKV CIH WCVDCFNK HKGDIDXDEI\ ))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))) 344


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ND\X EG XCFNK\

Xcfnk 8)


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ND\X EG GDO[VK\

Gdo{vk

3)3)3!3) Xdak |kvdk| eg xklmieneodlcn chwcilk| di rmexewenxcdl|

3)3)3!6) Di|xcnnkh RW lcrcldxt di KDC

3)3)

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3)6!3) Di|xcnnkh RW Lcrcldxt di xmk [)\)

6)6)8!3) \e{vlk| eg hdgg{|k vchdcxdei -H{ggdk 6227$

8)3)

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8)3)

8)6)3!3) Akci OMD

8)6)6!3) \mcvr 6`_ cvvct akci cii{cn rekv rveh{lxdei

8)6)6!6) DSV| gev cii{cn akci \mcvr 6`_ rekv rveh{lxdei

8)6)

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}w

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8)8)8)8)8)8)8)8)8)8)8)8)3!3) J{nt


18/225

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8)8)6!7) J{ik 37xm. 6228)8)

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8);)3!3) Xereovcrmdl acr eg E`ncmeac

8);)3!6) Hdvklx Ievacn Dvvchdcilk wcn{k| c| lcnl{ncxkh di Nc{k 34?2

8);)3!8);)

8);)

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}d}

CF\XVCLX

Odwki xmk cixdldrcxkh icxdeidhk ovexm eg |encv kikvot

crrndlcxdei|. cxxvdf{xcfnk xe xklmieneodlcn chwcilk|. gcnndio rveh{lxdei

le|x| cih dilvkc|k| di xmk i{afkv eg |xcxk cih gkhkvcn dilkixdwk|. c

hkxcdnkh {ihkv|xcihdio eg E`ncmeac| |encv kikvot vk|e{vlk cih xmk

aciikv di mdlm kcxmkv kwkix|. icaknt lne{h|. aeh{ncxk |{vgclk |encv

vchdcxdei f{hokx| -cih xmkvkgevk |encv kikvot okikvcxdei$ d| fkleadio

dilvkc|diont aevk vknkwcix) Xmk E`ncmeac Ak|eikx rvewdhk| c {ids{k

errevx{idxt xe diwk|xdocxk |{lm xerdl| cx c a{lm gdikv |lcnk xmci mc|

rvkwde{|nt fkki cwcdncfnk) Xmk Ak|eikx vkrvk|kix| xmk evnh/| ncvok|x

neio!xkva ikxev` eg |encv vchdcxdei |ki|ev|. lei|d|xdio eg ewkv 33; Nd!

Lev rtvcieakxkv |ki|ev|. xmk acjevdxt eg mdlm mcwk vkrevxkh gdwk!

adi{xk cwkvcok| eg heiknndio |encv vchdcxdei hcxc |dilk 3448)

Xmve{om xmk {|k eg xe vchdcxdei aehkn| cih rmexewenxcdl cih diwkvxkv

|da{ncxdei rveovca|. xmk rkvgevacilk eg xe vk|dhkixdcnnt |dzkh -6`_$

veegxer rmexewenxcdl cvvct| kvk |da{ncxkh {|dio |d}xkki tkcv| eg xmk

Ak|eikx vchdcxdei ef|kvwcxdei|) Xmk|k neio!xkva |da{ncxdei| kvk xmki

fve`ki hei dixe tkcvnt. |kc|eicn cih aeixmnt nkwkn |xcxd|xdl| di evhkv xe

rvewdhk rexkixdcn kih {|kv| dxm vkndcfnk cih k}rndldx rvkhdlxdei| eg

k}rklxkh rekv rveh{lxdei di evhkv xe kile{vcok rmexewenxcdl


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}}

di|xcnncxdei| di xmk |xcxk eg E`ncmeac) Cicnt|k| eg c |acnn lennklxdei eg

hcdnt lc|k |x{hdk| kvk cn|e learnkxkh. xe diwk|xdocxk me rekv

rveh{lxdei adomx wcvt dxmdi c odwki hct {ihkv wcvde{| akxkeveneodlcn

leihdxdei|) Chhdxdeicnnt. c akxmeh gev xvci|ncxdio Ak|eikx vchdcxdei

ef|kvwcxdei| dixe rekv e{xr{x gev ewkv ;22 hdggkvkix rmexewenxcdl aeh{nk

xtrk| mc| ie fkki k|xcfnd|mkh) Di xmd| aciikv c ik vkcna eg

vk|kcvlm cx xmk dixkv|klxdei eg |encv kikvot cih akxkeveneodlcn |ldkilk d|

ie cwcdncfnk gev g{x{vk |x{ht)


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3

LMCRXKV 3: DIXVEH[LXDEI

3)3 FCL@OVE[IH

3)3)3 Rmexewenxcdl \encv Kikvot

\encv kikvot rveh{lxdei d| xmk gc|xk|x ovedio |e{vlk eg rekv di

xmk evnh) Nkch ft c


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6

aeh{ncxdio |encv vchdcxdei. icaknt lne{h|) Rc|x kcxmkv hcxc dnn fk

ikkhkh xe lvkcxk rvkhdlxdei| gev me c odwki rmexewenxcdl |t|xka dnn

rkvgeva di xmk g{x{vk ewkv xmk neio xkva) Cx |mevxkv xdak |lcnk|. xmk

dhk|rvkch dixkovcxdei eg hd|xvdf{xkh rmexewenxcdl kikvot okikvcxdei ewkv

xmk leadio hklchk| dnn |mdgx xmk rkvlkixcok eg ewkvcnn rekv rveh{lxdei

gvea xvchdxdeicn. |xcfnk |e{vlk| xe eik xmcx d| aevk |rcxdcnnt cih

xkarevcnnt wcvdcfnk) Xmd| lvkcxk| c ikkh gev |mevx!xkva rekv gevklc|x|

-ei xmk evhkv eg c gk me{v| xe c gk hct|$ xmcx cvk hkrkihkix ei g{x{vk

akxkeveneodlcn leihdxdei|) Di xmd| aciikv. xmk rc|x. rvk|kix cih g{x{vk

kcxmkv leihdxdei| cnn cvk mdomnt vknkwcix xe |encv kikvot rveh{lxdei)

Xmd| rvewdhk| akxkeveneod|x| dxm ik vk|kcvlm errevx{idxdk| xe akkx xmk

hkacih| eg xmk vcrdhnt ovedio |encv kikvot |klxev)

3)3)6 Vchdcxdei Ef|kvwcxdei| gvea xmk E`ncmeac Ak|eikx

Xmk E`ncmeac Ak|eikx -Fvel` kx cn) 344;0 AlRmkv|ei kx cn)

622?$ d| c ikxev` eg ewkv 33; ef|kvwcxdei |xcxdei| nelcxkh xmve{ome{x

E`ncmeac xmcx gkcx{vk wcvde{| kiwdveiakixcn |ki|ev| xmcx mcwk fkki

vkrevxdio l{vvkix cxae|rmkvdl cih |edn leihdxdei| cx gdwk!adi{xk dixkvwcn|

xe xmk E`ncmeac Lndacxk \{vwkvt -EL\$ |dilk Jci{cvt 3

|x

. 3448)Diln{hkh di xmk|k vkrevxkh leihdxdei| d| c onefcn mevdzeixcn dvvchdcilk

-OMD$ akc|{vkakix. xc`ki gvea c Nd!Lev 622\ rtvcieakxkv cx c mkdomx


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