პოლიტექნიკური უნივერსიტეტის პროფესორი მეტეოროლოგიური სადგურის მონაცემების გამოყენებით მზის ენერგიის ხელმისაწვდომობის პროგნოზირებას გეგმავს

ამინდის მონაცემები დიდი ხანია ეხმარება სინოპტიკოსებს ღრუბლების, წვიმისა და შტორმების პროგნოზირებაში. პერდიუს პოლიტექნიკური ინსტიტუტის წარმომადგენელი ლიზა ბოზემანი ამ მდგომარეობის შეცვლას ცდილობს, რათა კომუნალური კომპანიებისა და მზის სისტემების მფლობელებმა შეძლონ მზის სინათლის გამოჩენის დროისა და ადგილის პროგნოზირება და, შედეგად, მზის ენერგიის წარმოების გაზრდა.
„საქმე მხოლოდ ცაზე ცისფერი არ არის“, - თქვა ბოუზემანმა, ასისტენტ-პროფესორმა, რომელმაც სამრეწველო ინჟინერიის დოქტორის ხარისხი მიიღო. „საქმე ასევე ელექტროენერგიის წარმოებისა და მოხმარების განსაზღვრაშია“.
ბოზმენი იკვლევს, თუ როგორ შეიძლება ამინდის მონაცემების სხვა საჯაროდ ხელმისაწვდომ მონაცემთა ნაკრებებთან შერწყმა, რათა გაუმჯობესდეს ეროვნული ქსელის რეაგირების უნარი და ეფექტურობა მზის ენერგიის წარმოების უფრო ზუსტი პროგნოზირებით. კომუნალური კომპანიები ხშირად აწყდებიან მოთხოვნის დაკმაყოფილების გამოწვევას ცხელ ზაფხულსა და ყინვიან ზამთარში.
„ამჟამად, კომუნალური კომპანიებისთვის მზის ენერგიის ყოველდღიური ზემოქმედების შესახებ შეზღუდული მზის პროგნოზირებისა და ოპტიმიზაციის მოდელებია ხელმისაწვდომი“, - თქვა ბოზმანმა. „მზის ენერგიის გენერაციის შესაფასებლად არსებული მონაცემების გამოყენების გზების განსაზღვრით, ვიმედოვნებთ, რომ ქსელს დავეხმარებით. მენეჯმენტის გადაწყვეტილების მიმღებ პირებს უკეთ შეუძლიათ ექსტრემალური ამინდის პირობების და ენერგიის მოხმარების პიკებისა და ვარდნების მართვა“.
სამთავრობო სააგენტოები, აეროპორტები და მაუწყებლები ატმოსფერულ პირობებს რეალურ დროში აკონტროლებენ. მიმდინარე ამინდის ინფორმაციას ასევე აგროვებენ ფიზიკური პირები, რომლებიც საკუთარ სახლებში დამონტაჟებულ ინტერნეტთან დაკავშირებულ მოწყობილობებს იყენებენ. გარდა ამისა, მონაცემებს აგროვებენ NOAA-ს (ოკეანური და ატმოსფერული კვლევების ეროვნული ადმინისტრაცია) და NASA-ს (აერონავტიკისა და კოსმოსური კვლევების ეროვნული ადმინისტრაცია) თანამგზავრები. ამ სხვადასხვა მეტეოროლოგიური სადგურებიდან მიღებული მონაცემები გაერთიანებულია და საზოგადოებისთვის ხელმისაწვდომია.
ბოზმანის კვლევითი ჯგუფი იკვლევს რეალურ დროში მიღებული ინფორმაციის ეროვნული განახლებადი ენერგიის ლაბორატორიის (NREL) ისტორიულ ამინდის მონაცემებთან გაერთიანების გზებს, რომელიც აშშ-ის ენერგეტიკის დეპარტამენტის განახლებადი ენერგიისა და ენერგოეფექტურობის კვლევისა და განვითარების ძირითადი ეროვნული ექსპერიმენტია. NREL წარმოქმნის მონაცემთა ერთობლიობას, სახელწოდებით „ტიპიური მეტეოროლოგიური წელი“ (TMY), რომელიც იძლევა მზის რადიაციის საათობრივ მნიშვნელობებს და მეტეოროლოგიურ ელემენტებს ტიპიური წლისთვის. TMY NREL მონაცემების გამოყენება შესაძლებელია კონკრეტულ ადგილას ტიპიური კლიმატური პირობების დასადგენად ხანგრძლივი პერიოდის განმავლობაში.
TMY მონაცემთა ნაკრების შესაქმნელად, NREL-მა აიღო მეტეოროლოგიური სადგურების მონაცემები ბოლო 50-დან 100 წლამდე, გამოთვალა მათი საშუალო მაჩვენებელი და დაადგინა თვე, რომელიც ყველაზე ახლოს იყო საშუალო მაჩვენებელთან, განაცხადა ბოუზემანმა. კვლევის მიზანია ამ მონაცემების გაერთიანება ქვეყნის მასშტაბით ადგილობრივი მეტეოროლოგიური სადგურებიდან მიღებულ მიმდინარე მონაცემებთან, რათა იწინასწარმეტყველოს ტემპერატურა და მზის რადიაციის არსებობა კონკრეტულ ადგილებში, მიუხედავად იმისა, ახლოს არიან თუ შორს რეალურ დროში მონაცემთა წყაროებიდან.
„ამ ინფორმაციის გამოყენებით, ჩვენ გამოვთვლით ქსელში პოტენციურ შეფერხებებს, რომლებიც გამოწვეულია მრიცხველის მიღმა დამონტაჟებული მზის სისტემებით“, - თქვა ბოზმანმა. „თუ ჩვენ შევძლებთ მზის ენერგიის გენერაციის პროგნოზირებას უახლოეს მომავალში, ჩვენ შეგვიძლია დავეხმაროთ კომუნალურ კომპანიებს იმის დადგენაში, განიცდიან თუ არა ისინი ელექტროენერგიის დეფიციტს ან სიჭარბეს“.
მიუხედავად იმისა, რომ კომუნალური კომპანიები, როგორც წესი, ელექტროენერგიის წარმოებისთვის იყენებენ წიაღისეული საწვავისა და განახლებადი ენერგიის კომბინაციას, ზოგიერთი სახლის მესაკუთრე და ბიზნესი მზის ან ქარის ენერგიას ადგილზე, მრიცხველის უკან გამოიმუშავებს. მიუხედავად იმისა, რომ წმინდა აღრიცხვის კანონები შტატების მიხედვით განსხვავდება, ისინი, როგორც წესი, კომუნალურ კომპანიებს ავალდებულებენ შეიძინონ მომხმარებლების ფოტოელექტრული პანელებით გამომუშავებული ჭარბი ელექტროენერგია. ამგვარად, როდესაც ქსელში მზის ენერგია უფრო ხელმისაწვდომი გახდება, ბოზმანის კვლევამ ასევე შეიძლება დაეხმაროს კომუნალურ კომპანიებს წიაღისეული საწვავის მოხმარების შემცირებაში.