Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2026
Идентификатор DOI: 10.24412/1816-1863-2026-2-104-116
Ключевые слова: Photovoltaic (PV) panels, solar power generation, air quality, particulate matter (PM2.5, PM10), critical humidity, multiple regression analysis, predictive modeling, фотоэлектрические преобразователи (ФЭП), солнечная генерация, качество воздуха, твердые дисперсные частицы (PM2.5, критическая влажность, многофакторный регрессионный анализ, прогнозное моделирование
Аннотация: В статье исследуется комбинированное влияние метеорологических параметров и мелкодисперсного аэрозольного загрязнения воздушного бассейна на эффективность генерации солнечной энергии в специфических синоптических условиях г. Красноярска. Информационной базой исследования являются репрезентативные массивы данных развитой городской сПоказать полностьюети автоматизированного экологического мониторинга и параллельные хронологические треки суточной выработки фотоэлектрических панелей. Методология работы включает в себя процедуру Z-нормирования разнородных физических шкал, сквозную диагностику межфакторной мультиколлинеарности и последующую редукцию избыточных информационных признаков. В качестве ключевой особенности подхода выступает построение прогнозной модели без учета прямой солнечной радиации (из-за отсутствия датчиков инсоляции на станциях сети). Данное ограничение обосновано как методологически положительное, поскольку подтверждает высокую точность аппроксимации данных исключительно на базе стандартных метеорологических параметров. Построены стандартизированные многофакторные уравнения регрессии, учитывающие нелинейные эффекты взаимодействия факторов (мультипликативные члены (температура s влажность) и концентрация частиц s влажность). Получены уравнения регрессии зависимости выработки электрической энергии солнечными панелями от концентрации частиц РМ2.5 и РМ10. Представлен их сравнительный анализ. Математически доказано существование скрытых синоптических эффектов, таких как формирование локального смога, блокирующего приток солнечной радиации. Выявлено пороговое значение критической относительной влажности воздуха, приводящий к скачкообразному снижению эффективности фотоэлектрических панелей. Результаты работы обосновывают научно-практическую возможность прогнозировать солнечную генерацию по показателям температуры, влажности, давления и концентрации взвешенных частиц. Показана целесообразность объединения систем экологического мониторинга с объектами возобновляемой энергетики. This article examines the combined impact of meteorological parameters and fine aerosol air pollution on solar energy generation efficiency under specific synoptic conditions in Krasnoyarsk. The study’s database comprises representative datasets from the city’s extensive automated environmental monitoring network and parallel chronological datasets of daily solar panel output. The methodology includes Z-normalization of disparate physical scales, comprehensive diagnostics of multicollinearity among factors, and subsequent reduction of redundant features. A key feature of the approach is the construction of a predictive model that ignores direct solar radiation (due to the lack of insolation sensors at network stations). This limitation is interpreted as methodologically positive, since it confirms the high accuracy of data approximation based solely on standard meteorological parameters. Standardized multivariate regression equations are constructed, taking into account nonlinear effects of factor interactions, multiplicative terms (temperature s humidity) and (particle concentration s humidity). Regression equations are obtained for the dependence of electrical energy generation by solar panels on the concentration of PM2.5 and PM10 particles. Their comparative analysis is presented. The existence of hidden synoptic effects, such as the formation of local smog blocking the influx of solar radiation, is mathematically proven. The threshold relative humidity value is identified, at which the hygroscopic growth of aerosol particles is activated, leading to an abrupt decrease in the efficiency of solar panels. The results of the work substantiate the scientific and practical feasibility of predicting solar generation based on temperature, humidity, pressure, and suspended particle concentration. The feasibility of integrating environmental monitoring systems with renewable energy facilities is demonstrated.
Журнал: Экология урбанизированных территорий
Выпуск журнала: № 2
Номера страниц: 104-116
ISSN журнала: 18161863
Место издания: Москва
Издатель: Общество с ограниченной ответственностью Издательский дом Камертон