رشد-انرژی-خورشیدی

رشد سریع انرژی خورشیدی و چالش‌های آن

انرژی خورشیدی در حال حاضر سریع‌ترین بخش در حال رشد انرژی در سطح جهانی است. نیروگاه‌های خورشیدی فتوولتائیک، نور خورشید را به برق تبدیل می‌کنند و پتانسیل وسیع آن‌ها برای تولید انرژی پاک و تجدیدپذیر، انرژی خورشیدی را به یکی از ارکان اصلی ابتکار صفر کردن انتشار کربن تا سال 2050 تبدیل کرده است. این ابتکار به دنبال کاهش انتشار دی‌اکسید کربن به صفر تا سال 2050 است.

تأثیر باد بر عملکرد پنل‌های خورشیدی

باد تأثیرات مثبت و منفی بر شبکه‌های انرژی خورشیدی دارد. از یک سو، باد به حفظ عملکرد پنل‌های خورشیدی کمک می‌کند زیرا با از بین بردن تجمع گرد و غبار، کارایی آن‌ها را افزایش می‌دهد. همچنین، از آنجایی که پنل‌های خورشیدی معمولاً با گرم شدن کارایی خود را از دست می‌دهند، جریان باد روی سطح پنل‌ها باعث افزایش خنک‌کنندگی و کارایی می‌شود.

نیروگاه‌های خورشیدی با پانل‌های فتوولتائیک و مهندسان مشغول بحث در مورد بهبود کارایی.
رشد انرژی خورشیدی و اهمیت آن در تولید انرژی پاک.

اما از سوی دیگر، پنل‌های باریک در برابر بادهای شدید آسیب‌پذیر هستند و حتی ممکن است به شکست‌های ساختاری منجر شوند که تعمیر آن‌ها ممکن است هفته‌ها طول بکشد. علاوه بر این، ادعاهای بیمه ناشی از آسیب‌پذیری پنل‌های فتوولتائیک در برابر شرایط جوی شدید به طور قابل توجهی با افزایش استفاده از انرژی خورشیدی افزایش یافته است.

چارچوب جدید برای حفاظت از پنل‌های خورشیدی

در نشریه Physics of Fluids که توسط انتشارات AIP منتشر شده است، محققان مرکز شکل‌دهی مواد در دانشگاه PLS در سوفیا آنتیپولیس فرانسه، چارچوب تصمیم‌گیری عددی منحصر به فردی را برای حفاظت از پنل‌های خورشیدی در برابر شرایط جوی شدید پیشنهاد کرده‌اند.

📢 اگر عاشق علم هستید و نمی‌خواهید هیچ مقاله‌ای را از دست بدهید…

به کانال تلگرام ما بپیوندید! تمامی مقالات جدید روزانه در آنجا منتشر می‌شوند.

📲 عضویت در کانال تلگرام
پاپ‌آپ اطلاعیه با اسکرول
تأثیر باد بر روی پنل‌های خورشیدی در یک روز طوفانی، نمایانگر آسیب‌ها و چالش‌های موجود.
چالش‌های ناشی از باد و تأثیرات آن بر کارایی پنل‌های خورشیدی.

نوآوری در حفاظت از پنل‌های خورشیدی با ترکیب دینامیک سیالات و هوش مصنوعی

الی هاشم، نویسنده این مقاله، گفت: «با ترکیب دینامیک پیشرفته سیالات و هوش مصنوعی، فرصتی برای به‌طور نوآورانه به چالش‌های ناشی از آسیب‌های باد پرداخته و به تقویت تاب‌آوری سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر کمک کردیم.» فاصله بین ردیف‌ها، ارتفاع از زمین و زوایای کج شدن، از جمله محورهای اصلی تحقیقاتی بوده‌اند که تیم‌های پژوهشی در تلاش برای کاهش تأثیرات آسیب‌های باد بر پنل‌های خورشیدی به آن‌ها توجه کرده‌اند.

پایه‌های ردیابی که پنل‌ها را برای حداکثر دریافت نور خورشید می‌چرخانند، تا رسیدن به سرعت باد معین به کار خود ادامه می‌دهند. در این نقطه، پنل به حالت ذخیره‌سازی ایمنی که موازی با زمین است، منتقل می‌شود. در حالی که این روش ذخیره‌سازی در برخی موارد مؤثر است، پنل‌ها در این حالت انرژی تولیدی خود را از دست می‌دهند و مهم‌تر از آن، معمولاً از بادهای شدید محافظت نمی‌شوند.

آزمایشگاه تحقیقاتی با دانشمندان در حال استفاده از شبیه‌سازی‌های کامپیوتری برای محافظت از پنل‌های خورشیدی.
گام‌های تحقیقاتی نوآورانه برای حفاظت از پنل‌های خورشیدی در برابر شرایط جوی.

چارچوبی که تیم از آن استفاده می‌کند، شبیه‌سازی‌های پیشرفته باد را با یادگیری ماشین ترکیب می‌کند تا زوایای پنل‌های خورشیدی را در شرایط باد قوی بهینه‌سازی کند. برخلاف روش‌های قبلی که برای حفاظت از پنل‌ها توسعه یافته بودند، این روش جدید پنل‌ها را به عنوان تصمیم‌گیرندگان مستقل در نظر می‌گیرد و راه‌حل‌های خلاقانه و مبتنی بر داده را برای کاهش تنش شناسایی می‌کند که به‌طور قابل توجهی از تدابیر حفاظتی کنونی بهتر عمل می‌کند.

هاشم افزود: «این مانند آموزش دادن به پنل‌ها برای رقصیدن با باد است، که آسیب‌ها را به حداقل می‌رساند و در عین حال تولید انرژی را در شرایط بادهای شدید محافظت می‌کند.» چارچوب تصمیم‌گیری برای حفاظت از پنل‌های خورشیدی، چالش‌هایی را برای شیوه‌های مهندسی سنتی ایجاد می‌کند. این روش یک راه‌حل مقیاس‌پذیر برای تقویت تاب‌آوری در دنیای واقعی ارائه می‌دهد و در عین حال درهای جدیدی را برای سیستم‌های هوشمند و تطبیق‌پذیر در چالش تولید انرژی با انتشار کربن صفر باز می‌کند.

مقاله های شبیه به این مقاله

بیشتر بخوانید

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *