Fotowoltaika 2.0 to rewolucja. Wytwarza energię w dzień i w nocy
Energia słoneczna już nie śpi. Dzięki przełomowym modelom obliczeniowym fotowoltaika staje się jeszcze bardziej efektywna – przez całą dobę. Naukowcy z Delft opracowali narzędzie, które może zmienić sposób zarządzania energią.
Ember wykazuje, że w niektórych miastach na świecie panele fotowoltaiczne wraz z magazynami energii potrafią już działać 24 godziny na dobę i 365 dni w roku. W Las Vegas, czy w Meksyku potrafią osiągnąć ponad 90 proc. ciągłej generacji, przy kosztach niższych niż w przypadku węgla i energii jądrowej.
To punkt zwrotny w przejściu na czystą energię. Całodobowa energia słoneczna nie jest już tylko techniczną możliwością i odległym marzeniem, ale ekonomiczną rzeczywistością. Otwiera przełomowe możliwości dla energochłonnych branż, takich jak centra danych i produkcja - nie ma cienia wątpliwości Kostantsa Rangelova, globalny analityk ds. energii elektrycznej w Ember.
Ale z fotowoltaiką może być jeszcze lepiej. Naukowcy z holenderskiego Uniwersytetu Technologicznego w Delft opracowali model matematyczny do prognozowania wydajności energetycznej flot domowych instalacji fotowoltaicznych.
Fotowoltaika z nowym modelem wydajności
Zdaniem naukowców z Holandii ich algorytm poświęcony fotowoltaice zapewnia szybkie obliczenia współczynnika widoczności nieba (SVF), chroni prywatność właścicieli instalacji fotowoltaicznych i jest przy okazji bardzo skuteczny w badaniu potencjału PV na obszarach miejskich.
Potrzebujemy szybkich modeli prognozowania wydajności PV do zastosowań, takich jak optymalizacja projektu PV, do monitorowania w czasie rzeczywistym i wykrywania błędów oraz do podejmowania decyzji o sposobie obsługi sieci – wylicza Hesan Ziar, główny autor badań.
Więcej o fotowoltaice przeczytasz na Spider’s Web:
Na czym polega ten nowy model matematyczny dla fotowoltaiki, który chroni prywatność właścicieli poszczególnych instalacji? Naukowcy wprowadzili nową zmienną, czyli funkcję masy prawdopodobieństwa (PMF) dla dostępu światła słonecznego, która obejmuje efekty zacienienia, współczynnik widoczności nieba, powierzchnię zbierającą światło i rozproszone światło słoneczne na chropowatych powierzchniach. A to wszystko przy uwzględnieniu takich parametrów jak wysokość, kąt oświetlenia, czy lokalne nachylenie.
W centrum miasta i na wsi
Naukowcy w swojej pracy nad nowym modelem matematycznym dla fotowoltaiki wykorzystali m.in. cyfrowy model powierzchni, dane z portalu 3DEP LidarExplorer, a roślinność usunęli za pomocą narzędzia programowego QGIS. Do swojego badania, opublikowanego na stronach IEEE Journal of Photovoltaics, wykorzystali dwa regiony w Eindhoven. Jeden w centrum miasta, a drugi na wsi. Jedyną, dostępną informacją była łączna zainstalowana moc każdej z instalacji: 198,6 kW dla obszarów miejskich i 278,1 kW dla obszarów wiejskich.
Mamy teraz funkcję rozkładu prawdopodobieństwa, aby przewidywać produkcję energii elektrycznej z paneli słonecznych na obszarach miejskich – tłumaczy Hesan Ziar.
W niedalekiej przyszłości holenderscy naukowcy zamierzają zintegrować swój nowy model matematyczny z opartymi na sztucznej inteligencji technikami przewidywania natężenia oświetlenia. Ich rozwiązanie, jak sami przekonują, może być przydatne chociażby w badaniach nad dostępem światła słonecznego dla zdrowia obywateli.
