<html>
  <head>
    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
  </head>
  <body text="#000000" bgcolor="#FFFFFF">
    <p>Nick,</p>
    <p>This is an interesting topic that has evolved in an unexpected
      way.  Now that NREL has mastered the technology of
      satellite-derived solar radiation, they have regarded weather
      station data as an impediment, since there's no way to get such
      measured data to match the 5-kilometer grid of the
      satellite-derived solar.  Therefore, they have abandoned the
      weather station data (which was was used in all the TMYs to date)
      and gone instead to Reanalysis Data from NOAA's MERRA, which is
      running a climate forecasting model in retrospective mode. I don't
      have time now to discuss reanalysis, except to say that from what
      I've seen the results are decidedly "iffy".  Almost two years ago,
      I managed to get a Work Statement through ASHRAE  for someone to
      take a good look at reanalysis data.</p>
    <p>So, what does this mean for your question?   NREL's National
      Solar Radiation Data Base (NSRDB) can now get you the hourly time
      series or a TMY for more than a million grid points over the US,
      all with satellite-derived solar radiation but  MERRA results for
      the other climate parameters.  I've told NREL several years ago
      that for the building simulation industry it would be much better
      to merge the  satellite-derived solar with actual station data
      that give good accurate coverage of urban areas where buildings
      are located. NREL's response was that they'd be happy to do this,
      but someone has to pay them for the work. <br>
    </p>
    <p>In response to your hypothesis below, I think you're being too
      disparaging of the previous modeling efforts while raising too
      high your expectations of satellite solar.  It's not that the
      previous models failed to account for local climate conditions,
      but that they lacked good data to drive them.  For example, all
      models included terms for cloud cover and clearness, or for the
      more detailed physical models arcane parameters like aerosol
      optical depth, preciptable moisture, etc.,  but how available are
      the input data and how reliable are they?  The advantages of
      satellite-derived solar are that they provide a comprehensive and
      objective view of the cloud conditions, which combined with
      satellite measurements of the atmospheric conditions and  improved
      modeling, results in  accuracies that previous modeling efforts
      can not attain.  As far as discerning localized effects of smog
      and dust in urban areas, that would still depend on whether
      there's sufficient monitoring at that spatial and time scale to
      detect the differences.   What I mean is that it's one thing to
      observe that in general urban locations have more smog and
      particulates than rural locations, but it's something else to
      quantify the resultant differences in solar radiation over time
      and distance.</p>
    <p>I'd like to take the opportunity here to step back and comment on
      the status of weather data for the building energy community, My
      interactions with NREL has brought the realization that we have
      been piggy-backing on the efforts of others outside our community
      for our weather data.  I don't intend to pick on the NREL Solar
      Program, several of whom I consider friends and colleagues, but
      their target client is the solar power industry.  Since solar
      power arrays can be installed anywhere, preferably in rural
      uninhabited locations, it makes sense to go to satellite-derived
      solar.  It's also clear that to serve that industry, NREL would
      focus its efforts on getting the best solar values, while all the
      other climatic parameters, like temperature, humidity, wind speed,
      etc., are secondary, which may be why getting them from MERRA is a
      satisfactory choice.  The focus on solar is also evident in the
      weighting used by NREL to develop the TMYs, with 50% weight placed
      on the 2 solar and 50% on the remaining 8 non-solar parameters. <br>
    </p>
    <p>For the building energy community, or priorities are somewhat
      different. Since 99% of buildings are located in urban locations,
      we should focus much more on climate in urban areas.  Luckily,
      that's also where the great majority of existing weather are
      located, which is why I'm resistant to throwing out measured
      weather data and replacing them with synthetic data, no matter how
      much they've been "seeded" with real data. As for the weighting of
      climate parameters in selecting the typical months,  why not use
      building energy simulations and weight them by the distribution of
      heating and cooling loads? <br>
    </p>
    <p>Joe</p>
    <pre class="moz-signature" cols="90">Joe Huang
White Box Technologies, Inc.
346 Rheem Blvd., Suite 205A
Moraga CA 94556
<a class="moz-txt-link-abbreviated" href="mailto:yjhuang@whiteboxtechnologies.com">yjhuang@whiteboxtechnologies.com</a>
<a class="moz-txt-link-freetext" href="http://weather.whiteboxtechnologies.com">http://weather.whiteboxtechnologies.com</a> for simulation-ready weather data
(o) (925)388-0265
(c) (510)928-2683
"building energy simulations at your fingertips"
</pre>
    <div class="moz-cite-prefix">On 1/2/2018 9:30 AM, Nicholas Caton
      wrote:<br>
    </div>
    <blockquote type="cite"
cite="mid:VI1PR0402MB28144BD8601BE7923C9CCB19B6190@VI1PR0402MB2814.eurprd04.prod.outlook.com">
      <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8">
      <meta name="Generator" content="Microsoft Word 15 (filtered
        medium)">
      <!--[if !mso]><style>v\:* {behavior:url(#default#VML);}
o\:* {behavior:url(#default#VML);}
w\:* {behavior:url(#default#VML);}
.shape {behavior:url(#default#VML);}
</style><![endif]-->
      <style><!--
/* Font Definitions */
@font-face
        {font-family:"Cambria Math";
        panose-1:2 4 5 3 5 4 6 3 2 4;}
@font-face
        {font-family:"Yu Gothic";
        panose-1:2 11 4 0 0 0 0 0 0 0;}
@font-face
        {font-family:Calibri;
        panose-1:2 15 5 2 2 2 4 3 2 4;}
@font-face
        {font-family:Consolas;
        panose-1:2 11 6 9 2 2 4 3 2 4;}
@font-face
        {font-family:"\@Yu Gothic";
        panose-1:2 11 4 0 0 0 0 0 0 0;}
/* Style Definitions */
p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal
        {margin:0in;
        margin-bottom:.0001pt;
        font-size:11.0pt;
        font-family:"Calibri",sans-serif;
        color:black;}
a:link, span.MsoHyperlink
        {mso-style-priority:99;
        color:blue;
        text-decoration:underline;}
a:visited, span.MsoHyperlinkFollowed
        {mso-style-priority:99;
        color:purple;
        text-decoration:underline;}
pre
        {mso-style-priority:99;
        mso-style-link:"HTML Preformatted Char";
        margin:0in;
        margin-bottom:.0001pt;
        font-size:10.0pt;
        font-family:"Courier New";
        color:black;}
p.msonormal0, li.msonormal0, div.msonormal0
        {mso-style-name:msonormal;
        mso-margin-top-alt:auto;
        margin-right:0in;
        mso-margin-bottom-alt:auto;
        margin-left:0in;
        font-size:11.0pt;
        font-family:"Calibri",sans-serif;
        color:black;}
span.HTMLPreformattedChar
        {mso-style-name:"HTML Preformatted Char";
        mso-style-priority:99;
        mso-style-link:"HTML Preformatted";
        font-family:Consolas;
        color:black;}
span.EmailStyle21
        {mso-style-type:personal-reply;
        font-family:"Calibri",sans-serif;
        color:windowtext;}
.MsoChpDefault
        {mso-style-type:export-only;
        font-size:10.0pt;}
@page WordSection1
        {size:8.5in 11.0in;
        margin:1.0in 1.0in 1.0in 1.0in;}
div.WordSection1
        {page:WordSection1;}
--></style><!--[if gte mso 9]><xml>
<o:shapedefaults v:ext="edit" spidmax="1026" />
</xml><![endif]--><!--[if gte mso 9]><xml>
<o:shapelayout v:ext="edit">
<o:idmap v:ext="edit" data="1" />
</o:shapelayout></xml><![endif]-->
      <div class="WordSection1">
        <p class="MsoNormal"><span style="color:windowtext">Hi Joe,<o:p></o:p></span></p>
        <p class="MsoNormal"><span style="color:windowtext"><o:p> </o:p></span></p>
        <p class="MsoNormal"><span style="color:windowtext">From your
            perspective, are NREL or any other government/professional
            bodies making moves/indications to update/refresh the
            current TMY3 sets to utilize satellite-derived solar
            radiation?  Seems like a no-brainer for our industry, but is
            there a counter-argument?  It seems likely, but has there
            been rigorous comparisons of satellite-derived solar
            radiation against measured values and/or our “present-day”
            solar models used to derive solar radiation information for
            building energy simulation?<o:p></o:p></span></p>
        <p class="MsoNormal"><span style="color:windowtext"><o:p> </o:p></span></p>
        <p class="MsoNormal"><span style="color:windowtext">Also, I’m
            trying to understand and correctly characterize the impact
            of this development in simple terms my brain can follow.  Is
            it fair to say:
            <o:p></o:p></span></p>
        <p class="MsoNormal"><span style="color:windowtext"><o:p> </o:p></span></p>
        <p class="MsoNormal" style="margin-left:.5in"><span
            style="color:windowtext">The solar models used in developing
            weather files for building energy simulations to-date in our
            industry (including all/most industry-standard TMY weather
            sets), because they have been using solar radiation derived
            from (evolving) solar models, have <u>not</u> accounted for
            the likes of local climate cloud cover / smog / dust? 
            Seattle (~47</span><span style="color:windowtext">°</span><span
            style="color:windowtext">N) has perhaps been seeing as much
            sunlight through the winter as Paris (~48</span><span
            style="color:windowtext">°</span><span
            style="color:windowtext">N)?<o:p></o:p></span></p>
        <p class="MsoNormal" style="margin-left:.5in"><span
            style="color:windowtext"><o:p> </o:p></span></p>
        <p class="MsoNormal" style="margin-left:.5in"><span
            style="color:windowtext">Does satellite-derived solar
            radiation address some or all of these local climate issues
            (cloud cover, smog, dust) affecting direct/indirect solar
            radiation?
            <o:p></o:p></span></p>
        <p class="MsoNormal" style="margin-left:.5in"><span
            style="color:windowtext"><o:p> </o:p></span></p>
        <p class="MsoNormal"><span style="color:windowtext">Thanks
            sincerely for all your teaching Joe,<o:p></o:p></span></p>
        <p class="MsoNormal"><span style="color:windowtext"><o:p> </o:p></span></p>
        <p class="MsoNormal"><span style="color:windowtext">~Nick<o:p></o:p></span></p>
        <p class="MsoNormal"><span style="color:windowtext"><o:p> </o:p></span></p>
        <div>
          <p class="MsoNormal"><span
              style="font-family:"Arial",sans-serif;color:#3A7A46"><img
                style="width:7.5625in;height:.0937in"
                id="Picture_x0020_1"
                src="cid:part1.07872FEA.8D9B98D3@whiteboxtechnologies.com"
                class="" height="9" width="726"><o:p></o:p></span></p>
          <p class="MsoNormal"><b><span
                style="font-family:"Arial",sans-serif;color:#3A7A46">Nick
                Caton, P.E., BEMP</span></b><span style="color:#3A7A46"><o:p></o:p></span></p>
          <table class="MsoNormalTable"
            style="width:543.0pt;border-collapse:collapse"
            cellspacing="0" cellpadding="0" width="724" border="0">
            <tbody>
              <tr>
                <td style="width:172.3pt;padding:0in 0in 0in 0in"
                  valign="top" width="230">
                  <p class="MsoNormal"><span
style="font-size:8.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;color:#626469"> 
                      Senior Energy Engineer</span><span
style="font-size:8.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;color:#1F497D"><br>
                    </span><span
style="font-size:8.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;color:#626469"> 
                      Regional Energy Engineering Manager<o:p></o:p></span></p>
                  <p class="MsoNormal"><span
style="font-size:8.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;color:#626469"> 
                      Energy and Sustainability Services</span><span
style="font-size:8.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;color:#1F497D"><br>
                    </span><span
style="font-size:8.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;color:#626469"> 
                      Schneider Electric</span><span
                      style="color:#1F497D"><o:p></o:p></span></p>
                </td>
                <td style="width:218.3pt;padding:0in 0in 0in 0in"
                  valign="top" width="291">
                  <p class="MsoNormal"><span
style="font-size:8.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;color:#57B069">D  </span><span
style="font-size:8.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;color:#626469">913.564.6361
                    </span><span
style="font-size:8.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;color:#1F497D"><br>
                    </span><span
style="font-size:8.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;color:#57B069">M  </span><span
style="font-size:8.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;color:#626469">785.410.3317
                    </span><span
style="font-size:8.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;color:#1F497D"><br>
                    </span><span
style="font-size:8.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;color:#57B069">F  </span><span
style="font-size:8.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;color:#626469">913.564.6380</span><span
style="font-size:8.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;color:#1F497D"><br>
                    </span><span
style="font-size:8.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;color:#57B069">E  </span><span
                      style="color:#1F497D"><a
                        href="mailto:nicholas.caton@schneider-electric.com"
                        moz-do-not-send="true"><span
style="font-size:8.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;color:#626469">nicholas.caton@schneider-electric.com</span></a><o:p></o:p></span></p>
                </td>
                <td style="width:152.4pt;padding:0in 0in 0in 0in"
                  valign="top" width="203">
                  <p class="MsoNormal" style="text-align:right"
                    align="right"><span
style="font-size:8.0pt;font-family:"Arial",sans-serif;color:#626469">15200
                      Santa Fe Trail Drive<br>
                      Suite 204<br>
                      Lenexa, KS 66219<br>
                      United States</span><span style="color:#1F497D"><o:p></o:p></span></p>
                </td>
              </tr>
              <tr style="height:4.0pt">
                <td colspan="3" style="width:543.0pt;padding:0in 0in 0in
                  0in;height:4.0pt" valign="top" width="724">
                  <p class="MsoNormal" style="mso-line-height-alt:4.0pt"><span
                      style="color:#3A7A46"><img
                        style="width:7.5208in;height:.5104in"
                        id="_x0000_i1026"
                        src="cid:part3.F9AB2991.2E35E94D@whiteboxtechnologies.com"
                        class="" height="49" width="722" border="0"><!--[if gte mso 9]><xml>
<o:OLEObject Type="Embed" ProgID="PBrush" ShapeID="_x0000_i1026" DrawAspect="Content" ObjectID="_1576397777">
</o:OLEObject>
</xml><![endif]--><o:p></o:p></span></p>
                </td>
              </tr>
            </tbody>
          </table>
          <p class="MsoNormal"><span style="color:windowtext"><o:p> </o:p></span></p>
        </div>
        <p class="MsoNormal"><span style="color:windowtext"><o:p> </o:p></span></p>
        <div>
          <div style="border:none;border-top:solid #E1E1E1
            1.0pt;padding:3.0pt 0in 0in 0in">
            <p class="MsoNormal"><b><span style="color:windowtext">From:</span></b><span
                style="color:windowtext"> Equest-users
                [<a class="moz-txt-link-freetext" href="mailto:equest-users-bounces@lists.onebuilding.org">mailto:equest-users-bounces@lists.onebuilding.org</a>]
                <b>On Behalf Of </b>Joe Huang via Equest-users<br>
                <b>Sent:</b> Thursday, December 14, 2017 8:13 PM<br>
                <b>To:</b> BLDG-SIM
                <a class="moz-txt-link-rfc2396E" href="mailto:bldg-sim@lists.onebuilding.org"><bldg-sim@lists.onebuilding.org></a>;
                EnergyPlus_Support
                <a class="moz-txt-link-rfc2396E" href="mailto:EnergyPlus_Support@yahoogroups.com"><EnergyPlus_Support@yahoogroups.com></a>;
                <a class="moz-txt-link-abbreviated" href="mailto:equest-users@lists.onebuilding.org">equest-users@lists.onebuilding.org</a><br>
                <b>Subject:</b> [Equest-users] White Box Technologies
                brings simulation weather data to the satellite age<o:p></o:p></span></p>
          </div>
        </div>
        <p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p>
        <p>It is with joy and some trepidation to report that White Box
          Technologies (WBT) is updating all its historical weather
          files with satellite-derived solar radiation. Joy because this
          overcomes what has been the most significant question mark
          with weather files; trepidation because of the amount of work
          needed to carry out and maintain this effort. To show that
          this is more than marketing hype, I need to give a rather long
          explanation about this development.<br>
          <br>
          The bane of weather data over the past three decades has been
          the solar radiation (global horizontal and direct normal)
          which are not measured parameters, but derived using various
          solar and sky models. All the familiar "typical year" sets,
          i.e., TMY, WYEC, IWEC, etc., let alone the historical weather
          files, have modeled solar radiation. Although a lot of<br>
          work has gone into such models (see M. Iqbal,"An Introduction
          to Solar Radiation", Academic Press, 1983), there remain an
          almost intractible problem of the lack of good measured solar
          to tune any of these models. For example, in the ASHRAE IWEC2
          weather files, my team was able to find one or two years'
          measured data for less than 50 locations,<br>
          from which were derived 28 sets of regression coefficients
          then used for all 3,012 IWEC2 locations.<br>
          <br>
          For the past decade and a half, researchers around the world
          have been working to derive solar radiation from weather
          satellite imagery, driven largely by the needs of the solar
          power industry for the siting of solar power plants and
          getting "bankable" solar estimates for their arrays. Our
          little building energy simulation sector can of course benefit
          by hanging on the coattails of the solar power industry, but
          the downside has been to be totally priced out, since the
          commercial cost for one year's solar data for one location
          (grid cell) typically runs around $1,000.<br>
          <br>
          A welcome development over the last five years is that various
          government offices or affiliated consortia are now beginning
          to also providing access to satellite-derived solar radiation
          at minimal or more acceptable costs under various conditions.
          Over the past three years, WBT has obtained access to such
          data and permission for its use in WBT weather files.<br>
          WBT is now either replacing the solar radiation on its
          historical weather files, or using satellite-derived radiation
          to develop custom solar coefficients for each location to
          extend the satellite-derived solar to time periods outside the
          available time window. With the exception of polar locations
          above or below 60/66 degrees, island nations in the Pacific
          and Indian Ocean, and a few unfortunate "blind spots", the
          entire land mass is being covered with at least 10 years up to
          18 years of hourly solar records.<br>
          <br>
          Starting in 2018, WBT historical weather files in the
          following areas will all have satellite-derived solar
          radiation for the following time periods: Europe, Africa,
          South America east of 66 West, i.e., Brazil and Uruguay (2004
          to date), Australia (1999 to date), and East Asia (2007 to
          date, access pending). WBT historical weather files in the
          following areas will have satellite-derived solar radiation
          for the indicated time periods - North America and
          Central/South American down to 20 South (1998-2015), South
          Asia (2000-2014), with modeled solar radiation from 2016 on
          that has been individually tuned to the past satellite-derived
          solar.<br>
          <br>
          Another benefit to the satellite-derived solar is to increases
          the number of available weather stations, which in many places
          has been limited by the lack of cloud cover data needed to
          model the solar radiation.  For reasons that are not
          immediately identifiable, several English-speaking
          Commonwealth countries has seen a marked drop in the number of
          available stations due to the decreases in the reporting of
          cloud cover (see plot, ZAF = South Africa). For example, the
          number of stations in the UK has dropped by almost 2/3s
          between 2001 and 2017 (174 to 64), but with satellite-derived
          solar, it will go back up to over 180, while in Australia and
          South Africa the comparable numbers are from 175 to well over
          500, and from 37 to over 100, respectively.<br>
          <img style="width:6.5104in;height:3.5104in" id="_x0000_i1025"
            src="cid:part4.EA45B74D.0554CF2C@whiteboxtechnologies.com"
            class="" height="337" width="625" border="0"><br>
          If interested, customers who have purchased a historical
          weather files from WBT over the past five years can get an
          updated weather file at no cost. Lastly, although it will take
          at least a month to update all 10,000 2017 files, it's very
          quick to do for any specific location or even 50 or so
          locations. Therefore, if you have an urgent request please
          e-mail me and I will put that at the beginning of the queue
          for that day.<o:p></o:p></p>
        <pre>-- <o:p></o:p></pre>
        <pre>Joe Huang<o:p></o:p></pre>
        <pre>White Box Technologies, Inc.<o:p></o:p></pre>
        <pre>346 Rheem Blvd., Suite 205A<o:p></o:p></pre>
        <pre>Moraga CA 94556<o:p></o:p></pre>
        <pre><a href="mailto:yjhuang@whiteboxtechnologies.com" moz-do-not-send="true">yjhuang@whiteboxtechnologies.com</a><o:p></o:p></pre>
        <pre><a href="http://weather.whiteboxtechnologies.com" moz-do-not-send="true">http://weather.whiteboxtechnologies.com</a> for simulation-ready weather data<o:p></o:p></pre>
        <pre>(o) (925)388-0265<o:p></o:p></pre>
        <pre>(c) (510)928-2683<o:p></o:p></pre>
        <pre>"building energy simulations at your fingertips"<o:p></o:p></pre>
      </div>
    </blockquote>
    <br>
  </body>
</html>