Дані про погоду вже давно допомагають синоптикам передбачати хмари, дощі та шторми. Ліза Боземан з Політехнічного інституту Пердью хоче змінити це, щоб власники комунальних підприємств та сонячних систем могли передбачати, коли і де з'явиться сонячне світло, і, як наслідок, збільшити виробництво сонячної енергії.
«Справа не лише у тому, наскільки блакитне небо», — сказала Боузман, доцентка, яка здобула ступінь доктора філософії з промислової інженерії. «Справа також у визначенні виробництва та споживання електроенергії».
Бозмен досліджує, як дані про погоду можна поєднувати з іншими загальнодоступними наборами даних для покращення оперативності та ефективності національної мережі шляхом точнішого прогнозування виробництва сонячної енергії. Комунальні підприємства часто стикаються з проблемою задоволення попиту під час спекотного літа та морозних зим.
«Наразі комунальним підприємствам доступні обмежені моделі прогнозування та оптимізації сонячної енергії щодо щоденного впливу сонячної енергії на мережу», – сказав Бозман. «Визначивши, як використовувати існуючі дані для оцінки сонячної генерації, ми сподіваємося допомогти мережі. Керівні особи, які приймають рішення, краще здатні керувати екстремальними погодними умовами, піками та спадами споживання енергії».
Урядові установи, аеропорти та мовники відстежують атмосферні умови в режимі реального часу. Поточна інформація про погоду також збирається людьми за допомогою підключених до Інтернету пристроїв, встановлених у їхніх домівках. Крім того, дані збираються супутниками NOAA (Національного управління океанічних і атмосферних досліджень) та NASA (Національного управління з аеронавтики і дослідження космічного простору). Дані з цих різних метеостанцій об'єднуються та надаються громадськості.
Дослідницька група Боузмена вивчає способи поєднання інформації в режимі реального часу з історичними даними про погоду з Національної лабораторії відновлюваної енергії (NREL), головного національного експерименту Міністерства енергетики США з досліджень та розробок у галузі відновлюваної енергії та енергоефективності. NREL генерує набір даних під назвою Типовий метеорологічний рік (TMY), який надає погодинні значення сонячної радіації та метеорологічні елементи для типового року. Дані NREL TMY можна використовувати для визначення типових кліматичних умов у певному місці протягом тривалого періоду часу.
Щоб створити набір даних TMY, NREL взяла дані метеостанцій за останні 50-100 років, усереднила їх та знайшла місяць, який був найближчим до середнього значення, сказав Боузман. Мета дослідження — об’єднати ці дані з поточними даними місцевих метеостанцій по всій країні, щоб передбачити температуру та наявність сонячної радіації в певних місцях, незалежно від того, чи знаходяться ці місця поблизу чи далеко від джерел даних у режимі реального часу.
«Використовуючи цю інформацію, ми розрахуємо потенційні перебої в мережі від сонячних систем, розташованих за лічильником», – сказав Бозман. «Якщо ми зможемо передбачити генерацію сонячної енергії найближчим часом, ми зможемо допомогти комунальним підприємствам визначити, чи будуть вони відчувати дефіцит чи надлишок електроенергії».
Хоча комунальні підприємства зазвичай використовують комбінацію викопного палива та відновлюваних джерел енергії для виробництва електроенергії, деякі домовласники та підприємства виробляють сонячну або вітрову енергію на місці за лічильником. Хоча закони про чистий облік різняться залежно від штату, вони зазвичай вимагають від комунальних підприємств купувати надлишок електроенергії, виробленої фотоелектричними панелями клієнтів. Тож, оскільки в мережі з'являється більше сонячної енергії, дослідження Бозмена також може допомогти комунальним підприємствам зменшити використання викопного палива.
Час публікації: 09 вересня 2024 р.