Kartläggning av variationer i solljus över den arabiska halvön avslöjar en ljus framtid för solenergi i regionen.

KAUSTs detaljerade studie av solinstrålning över den arabiska halvön ger värdefull information för utvecklingen av regionens solenergiresurser.

Att bränna fossila bränslen för att producera energi påverkar jordens klimat, påskynda strävan efter alternativa förnybara energikällor. Teknik som kan skörda solenergi, såsom storskaliga kommersiella solcells- och koncentrerade solkraftverk, väcker uppmärksamhet i regioner med höga nivåer av solsken.

För att locka investeringar i solenergiteknik, dock, kräver en bättre förståelse för hur solinstrålningen i regionen påverkas av atmosfäriska förhållanden, som dammnivåer och molntäcke.

De flesta bedömningar av solinstrålning över den arabiska halvön har endast använt korttidsobservationer på en viss plats. Denna brist på högupplöst rumslig och tidsmässig information om regionens solenergiresurser, och hur de påverkas av atmosfären, hindrar ytterligare investeringar i solenergiteknik.

Leds av Ibrahim Hoteit, Hari Dasari och kollegor på KAUST, i samarbete med forskare från Indian Institute of Technology och Indian Department of Space, har nu genomfört den hittills mest omfattande bedömningen av solenergiresurser över den arabiska halvön.

"Information om himlens tillstånd är avgörande för den optimala designen av teknik för solenergiskörd, med klarare himmel som ger de bästa förhållandena, "förklarar Dasari.

Teamet kombinerade klimatdata från European Center for Medium-Range Weather Forecasts for the period 1980-2017 with ground-based radiometer observations using the Weather Research Forecast solar model. De använde detta för att simulera hur nivån på atmosfäriska aerosoler, som dammpartiklar och molntäcke, har påverkat solinstrålningen under de senaste 40 åren, med rumsliga upplösningar så höga som 5 kilometer.

"Denna högupplösta datahas tillät oss att skapa den första kartan för att identifiera regioner med störst potential för att skörda solenergi på Arabiska halvön, säger Dasari.

Deras karta visar att de viktigaste faktorerna som påverkar atmosfärens klarhet är moln över norra Arabiska halvön på vintern och aerosolladdning från ökendamm över den centrala och södra Arabiska halvön på sommaren. De pekar också ut att den sydöstra till den nordvästra delen av den arabiska halvön är det mest lämpliga området för att skörda solenergi.

"Genom att förbättra vår behandling av dammbelastning och ytterligare avstämning av strålningssystem, vi avser att utveckla ett solprognossystem för att ge exakta förutsägelser av solinstrålning över regionen, säger Dasari.