Politehniskā profesora plāno izmantot meteoroloģisko staciju datus, lai prognozētu saules enerģijas pieejamību

Laika apstākļu dati jau sen ir palīdzējuši prognozētājiem paredzēt mākoņus, lietu un vētras. Liza Bozemana no Purdue Politehniskā institūta vēlas to mainīt, lai komunālo pakalpojumu un saules enerģijas sistēmu īpašnieki varētu paredzēt, kad un kur parādīsies saules gaisma, un tādējādi palielināt saules enerģijas ražošanu.
“Svarīga nav tikai tā, cik zilas ir debesis,” sacīja Bouzmena, asistente, kura ieguva doktora grādu rūpnieciskajā inženierijā. “Svarīga ir arī elektroenerģijas ražošanas un patēriņa noteikšana.”
Bozemana universitāte pēta, kā laika apstākļu datus var apvienot ar citiem publiski pieejamiem datu kopumiem, lai uzlabotu valsts tīkla reaģētspēju un efektivitāti, precīzāk prognozējot saules enerģijas ražošanu. Komunālo pakalpojumu uzņēmumi bieži saskaras ar izaicinājumu apmierināt pieprasījumu karstās vasarās un salnās ziemās.
“Pašlaik komunālajiem uzņēmumiem ir pieejami ierobežoti saules enerģijas prognozēšanas un optimizācijas modeļi attiecībā uz saules enerģijas ikdienas ietekmi uz elektrotīklu,” sacīja Bozemans. “Nosakot, kā izmantot esošos datus saules enerģijas ražošanas novērtēšanai, mēs ceram palīdzēt elektrotīklam. Vadības lēmumu pieņēmēji spēj labāk pārvaldīt ekstremālus laikapstākļus un enerģijas patēriņa svārstības.”
Valdības aģentūras, lidostas un raidorganizācijas reāllaikā uzrauga atmosfēras apstākļus. Pašreizējo laika apstākļu informāciju apkopo arī privātpersonas, izmantojot savās mājās uzstādītas ar internetu savienotas ierīces. Turklāt datus apkopo NOAA (Nacionālā okeānu un atmosfēras pārvalde) un NASA (Nacionālā aeronautikas un kosmosa pārvalde) satelīti. Dati no šīm dažādajām laika apstākļu stacijām tiek apvienoti un darīti pieejami sabiedrībai.
Bozemana pētniecības grupa pēta veidus, kā apvienot reāllaika informāciju ar vēsturiskiem laikapstākļu datiem no Nacionālās atjaunojamās enerģijas laboratorijas (NREL), kas ir ASV Enerģētikas departamenta galvenais nacionālais eksperiments atjaunojamās enerģijas un energoefektivitātes pētniecības un attīstības jomā. NREL ģenerē datu kopu ar nosaukumu “Tipisks meteoroloģiskais gads” (TMY), kas sniedz stundas saules radiācijas vērtības un meteoroloģiskos elementus tipiskam gadam. TMY NREL datus var izmantot, lai noteiktu tipiskus klimata apstākļus noteiktā vietā ilgā laika periodā.
Lai izveidotu TMY datu kopu, NREL izmantoja meteoroloģisko staciju datus no pēdējiem 50 līdz 100 gadiem, aprēķināja to vidējo vērtību un atrada mēnesi, kas bija vistuvākais vidējam rādītājam, sacīja Bozemans. Pētījuma mērķis ir apvienot šos datus ar pašreizējiem datiem no vietējām meteoroloģiskajām stacijām visā valstī, lai prognozētu temperatūru un saules starojuma klātbūtni noteiktās vietās neatkarīgi no tā, vai šīs vietas atrodas tuvu vai tālu no reāllaika datu avotiem.
“Izmantojot šo informāciju, mēs aprēķināsim iespējamos elektrotīkla traucējumus no saules enerģijas sistēmām, kas uzstādītas aiz skaitītāja,” sacīja Bozemans. “Ja mēs varam prognozēt saules enerģijas ražošanu tuvākajā nākotnē, mēs varam palīdzēt komunālajiem uzņēmumiem noteikt, vai tie piedzīvos elektroenerģijas trūkumu vai pārpalikumu.”
Lai gan komunālie uzņēmumi elektroenerģijas ražošanai parasti izmanto gan fosilā kurināmā, gan atjaunojamo energoresursu kombināciju, daži māju īpašnieki un uzņēmumi saules vai vēja enerģiju ražo uz vietas aiz skaitītāja. Lai gan neto uzskaites likumi dažādās valstīs atšķiras, tie parasti pieprasa, lai komunālie uzņēmumi iepirktu klientu fotoelektrisko paneļu saražoto elektroenerģiju. Tātad, tā kā tīklā kļūst pieejama vairāk saules enerģijas, Bozemana pētījums varētu arī palīdzēt komunālajiem uzņēmumiem samazināt fosilā kurināmā patēriņu.