Τα μετεωρολογικά δεδομένα βοηθούν εδώ και καιρό τους μετεωρολόγους να προβλέπουν τα σύννεφα, τις βροχές και τις καταιγίδες. Η Λίζα Μπόζεμαν του Πολυτεχνικού Ινστιτούτου Purdue θέλει να αλλάξει αυτό, ώστε οι ιδιοκτήτες εταιρειών κοινής ωφέλειας και ηλιακών συστημάτων να μπορούν να προβλέπουν πότε και πού θα εμφανιστεί το ηλιακό φως και, ως εκ τούτου, να αυξήσουν την παραγωγή ηλιακής ενέργειας.
«Δεν έχει σημασία μόνο το πόσο γαλανός είναι ο ουρανός», δήλωσε η Μπόουζμαν, επίκουρη καθηγήτρια που απέκτησε το διδακτορικό της στη βιομηχανική μηχανική. «Έχει επίσης να κάνει με τον προσδιορισμό της παραγωγής και της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας».
Ο Μπόουζμαν ερευνά πώς τα μετεωρολογικά δεδομένα μπορούν να συνδυαστούν με άλλα δημόσια διαθέσιμα σύνολα δεδομένων για να βελτιωθεί η ανταπόκριση και η αποδοτικότητα του εθνικού δικτύου προβλέποντας με μεγαλύτερη ακρίβεια την παραγωγή ηλιακής ενέργειας. Οι εταιρείες κοινής ωφέλειας συχνά αντιμετωπίζουν την πρόκληση της κάλυψης της ζήτησης κατά τη διάρκεια ζεστών καλοκαιριών και παγωμένων χειμώνων.
«Προς το παρόν, περιορισμένα μοντέλα πρόβλεψης και βελτιστοποίησης της ηλιακής ενέργειας είναι διαθέσιμα στις εταιρείες κοινής ωφέλειας σχετικά με την καθημερινή επίδραση της ηλιακής ενέργειας στο δίκτυο», δήλωσε ο Μπόζεμαν. «Προσδιορίζοντας πώς να χρησιμοποιήσουμε τα υπάρχοντα δεδομένα για την αξιολόγηση της ηλιακής παραγωγής, ελπίζουμε να βοηθήσουμε το δίκτυο. Οι υπεύθυνοι λήψης αποφάσεων της διοίκησης είναι σε καλύτερη θέση να διαχειρίζονται ακραίες καιρικές συνθήκες και τις κορυφές και τις κοιλάδες στην κατανάλωση ενέργειας».
Κυβερνητικές υπηρεσίες, αεροδρόμια και ραδιοτηλεοπτικοί φορείς παρακολουθούν τις ατμοσφαιρικές συνθήκες σε πραγματικό χρόνο. Πληροφορίες για τον τρέχοντα καιρό συλλέγονται επίσης από άτομα που χρησιμοποιούν συσκευές συνδεδεμένες στο Διαδίκτυο που είναι εγκατεστημένες στα σπίτια τους. Επιπλέον, δεδομένα συλλέγονται από τους δορυφόρους NOAA (Εθνική Υπηρεσία Ωκεανών και Ατμόσφαιρας) και NASA (Εθνική Υπηρεσία Αεροναυτικής και Διαστήματος). Τα δεδομένα από αυτούς τους διάφορους μετεωρολογικούς σταθμούς συνδυάζονται και διατίθενται στο κοινό.
Η ερευνητική ομάδα του Bozeman διερευνά τρόπους για να συνδυάσει πληροφορίες σε πραγματικό χρόνο με ιστορικά μετεωρολογικά δεδομένα από το Εθνικό Εργαστήριο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (NREL), το κύριο εθνικό πείραμα του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ στην έρευνα και ανάπτυξη ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και ενεργειακής απόδοσης. Το NREL δημιουργεί ένα σύνολο δεδομένων που ονομάζεται Τυπικό Μετεωρολογικό Έτος (TMY) και παρέχει ωριαίες τιμές ηλιακής ακτινοβολίας και μετεωρολογικά στοιχεία για ένα τυπικό έτος. Τα δεδομένα TMY NREL μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον προσδιορισμό τυπικών κλιματικών συνθηκών σε μια συγκεκριμένη τοποθεσία για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Για να δημιουργήσει το σύνολο δεδομένων TMY, το NREL έλαβε δεδομένα μετεωρολογικών σταθμών από τα τελευταία 50 έως 100 χρόνια, υπολόγισε τον μέσο όρο και βρήκε τον μήνα που ήταν πιο κοντά στον μέσο όρο, δήλωσε ο Boseman. Στόχος της μελέτης είναι να συνδυάσει αυτά τα δεδομένα με τρέχοντα δεδομένα από τοπικούς μετεωρολογικούς σταθμούς σε όλη τη χώρα για να προβλέψει τη θερμοκρασία και την παρουσία της ηλιακής ακτινοβολίας σε συγκεκριμένες τοποθεσίες, ανεξάρτητα από το αν αυτές οι τοποθεσίες βρίσκονται κοντά ή μακριά από πηγές δεδομένων σε πραγματικό χρόνο.
«Χρησιμοποιώντας αυτές τις πληροφορίες, θα υπολογίσουμε πιθανές διακοπές στο δίκτυο από ηλιακά συστήματα «πίσω από τον μετρητή»», δήλωσε ο Μπόζεμαν. «Εάν μπορούμε να προβλέψουμε την παραγωγή ηλιακής ενέργειας στο εγγύς μέλλον, μπορούμε να βοηθήσουμε τις εταιρείες κοινής ωφέλειας να προσδιορίσουν εάν θα αντιμετωπίσουν έλλειψη ή πλεόνασμα ηλεκτρικής ενέργειας».
Ενώ οι εταιρείες κοινής ωφέλειας χρησιμοποιούν συνήθως έναν συνδυασμό ορυκτών καυσίμων και ανανεώσιμων πηγών ενέργειας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, ορισμένοι ιδιοκτήτες σπιτιών και επιχειρήσεις παράγουν ηλιακή ή αιολική ενέργεια επιτόπου πίσω από τον μετρητή. Ενώ οι νόμοι για τον συμψηφισμό μέτρησης διαφέρουν ανά πολιτεία, γενικά απαιτούν από τις εταιρείες κοινής ωφέλειας να αγοράζουν την πλεονάζουσα ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από τα φωτοβολταϊκά πάνελ των πελατών. Έτσι, καθώς περισσότερη ηλιακή ενέργεια καθίσταται διαθέσιμη στο δίκτυο, η έρευνα του Bozeman θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει τις εταιρείες κοινής ωφέλειας να μειώσουν τη χρήση ορυκτών καυσίμων.
Ώρα δημοσίευσης: 09 Σεπτεμβρίου 2024