Energia solară este o alternativă regenerabilă și promițătoare la combustibilii fosili. Însă, producția de energie solară este complicată și influențată de factorii în continuă schimbare, cum ar fi înnorarea, intervalul de timp din zi în care este lumină și chiar particule de praf din aer.
Profesorul Mahesh Bandi de la Institutul de Științe și Tehnologie din Okinawa (OIST), alături de colaboratorul său, Golan Bel de la Universitatea Ben Gurion din Negev din Israel, a dezvoltat un mod nou și standardizat de cuantificare și comparare a acestor variații ale energiei solare. Noul său studiu, publicat în revista Physical Review Applied, poate ajuta la dezvoltarea fermelor solare fotovoltaice, sisteme care valorifică energia solară și o transformă în electricitate.
„În prezent nu avem un standard pentru a compara fluctuațiile de energie solară fotovoltaică, deoarece acestea se schimbă în funcție de locul în care sunt măsurate”, a spus Bandi, care lucrează în Unitatea de fizică neliniară și fără echilibru a OIST. „Găsirea unei baze comparative este extrem de importantă”, a adăugat acesta.
În Flux
Oamenii de știință folosesc o cantitate numită „spectrul de putere” pentru a studia fluctuațiile producției de energie fotovoltaică solară, energia generată atunci când lumina solară este transformată în energie electrică.
Oamenii de știință pot folosi spectrul puterii pentru a cuantifica mărimea fluctuațiilor din puterea generată de plantele solare individuale de pe planetă. Cu toate acestea, nu există un standard pentru a se putea compara aceste valori distincte, deoarece citirile variază în funcție de caracteristici precum înnorarea și praful din aer. La fel cum standardul de aur a fost utilizat pentru a valorifica moneda în secolele al XIX-lea și al XX-lea, este necesară o măsurare standard pentru a evalua în mod semnificativ producția de energie pe întreaga fabrică.
Pentru a identifica un astfel de standard, Bandi și colaboratorul său, au analizat indicele cerului senin, care cuantifică energia solară ca unde electromagnetice, fără nicio interferență de nori sau praf.
Analiza cercetătorilor privind datele despre cerurile senine din 2009 a relevat faptul că această iradiere solară de bază a urmat un model care depindea de schimbările intervalului de timp în care este lumină, de la o zi la alta.
Bandi și Bel au concluzionat că măsurarea radiației solare de bază, într-o locație specifică de pe pământ formează un standard fiabil de comparație pentru spectrul puterii fotovoltaice în locația respectivă. Acest lucru se datorează faptului că, în ciuda variabilității norilor și a altor surse de zgomot, locația geografică are un impact sigur asupra producției de energie fotovoltaică.
Următorul pas al lui Bandi este studierea modului în care sursele de zgomot, precum norii care trec influențează fluctuațiile energiei solare. În cele din urmă, speră că această cercetare poate contribui la optimizarea producției de energie fotovoltaică.
„Am trecut de prima barieră de înțelegere a caracterului fluctuațiilor solare fotovoltaice prin găsirea acestui standard de aur”, a spus Bandi. „Acum avem cu ce cuantifica măsurătorile făcute.”