خبر فوری: رقص پنل‌های خورشیدی با باد! راه حل جدید برای تولید برق در طوفان

رشد انفجاری انرژی خورشیدی در جهان

انرژی خورشیدی این روزها سریع‌ترین مسیر رشد انرژی رو توی کل دنیا داره طی می‌کنه. نیروگاه‌های فتوولتاییک خورشیدی، نور خورشید رو به برق تبدیل می‌کنن و ظرفیت بالای اون‌ها برای تولید انرژی پاک و تجدیدپذیر، انرژی خورشیدی رو به یکی از پایه‌های اصلی طرح “صفر آلاینده تا سال 2050” تبدیل کرده. این طرح همون‌طور که اسمش روشه دنبال اینه که تا سال 2050 انتشار گازهای گلخانه‌ای رو به صفر برسونه.

اثرات باد بر شبکه‌های انرژی خورشیدی

باد، هم تأثیرات مثبت داره و هم منفی بر شبکه‌های انرژی خورشیدی. از یه طرف، باد کمک می‌کنه تا پنل‌های خورشیدی خوب کار کنن و با بردن گرد و خاک، راندمانشون رو بالا می‌بره. ضمناً، چون پنل‌های خورشیدی با افزایش دما کمی از کارایی‌شون کم می‌شه، جریان باد روی سطح پنل‌ها باعث خنک شدن و افزایش راندمان می‌شه.

ولی از طرف دیگه، پنل‌های نازک، در برابر بادهای شدید آسیب‌پذیر هستن و ممکنه حتی دچار آسیب‌های ساختاری بشن و خراب بشن که تعمیرشون هم هفته‌ها زمان می‌بره. به‌علاوه، ادعاهای بیمه‌ای مربوط به آسیب‌پذیری پنل‌های فتوولتاییک در برابر شرایط بد جوی با افزایش استفاده از انرژی خورشیدی، حسابی بالا رفته.

یک روش جدید برای حفاظت از پنل‌های خورشیدی

توی نشریه “فیزیک سیالات” که توسط AIP Publishing منتشر شده، پژوهشگرهای مرکز شکل‌دهی مواد در دانشگاه PLS در سوفیا آنتیپولیس فرانسه، یه روش منحصربه‌فرد برای تصمیم‌گیری در مورد حفاظت از پنل‌های خورشیدی در برابر شرایط جوی سخت پیشنهاد دادن.

نوآوری در محافظت از پنل‌های خورشیدی با استفاده از دینامیک سیالات و هوش مصنوعی

الی هاشم، نویسنده این مقاله، می‌گه: “با ترکیب دینامیک سیالات پیشرفته و هوش مصنوعی، ما فرصتی رو برای برطرف کردن خطرات ناشی از باد به شکلی نوین دیدیم و به تقویت پایداری سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر کمک کردیم.”

فاصله ردیف‌ها، ارتفاع از سطح زمین و زاویه شیب، جزو مهم‌ترین حوزه‌های تحقیقاتی هستن که تیم‌های پژوهشی دارن روی کاهش اثرات مخرب باد روی پنل‌های خورشیدی کار می‌کنن. پایه‌هایی که پنل‌ها رو برای حداکثر جذب نور خورشید می‌چرخونن، تا یه سرعت باد مشخص کار می‌کنن. در این مرحله، پنل به حالت ایمن ذخیره‌سازی که موازی با زمین هست، منتقل می‌شه. درسته که این روش ذخیره‌سازی تو بعضی موارد مؤثر هست، ولی پنل‌ها تو این حالت انرژی تولید نمی‌کنن و از این مهم‌تر، معمولاً در برابر سرعت‌های بالاتر باد محافظت نمی‌شن.

روش جدیدی که تیم استفاده می‌کنه، شبیه‌سازی‌های پیشرفته باد رو با یادگیری ماشین ترکیب می‌کنه تا زاویه قرارگیری پنل‌های خورشیدی رو در شرایط باد شدید به بهترین حالت برسونه. برخلاف روش‌های قبلی که برای حفاظت از پنل‌ها استفاده می‌شد، این روش جدید، پنل‌ها رو به‌عنوان تصمیم‌گیرنده‌های مستقل در نظر می‌گیره و راه‌حل‌های خلاقانه و مبتنی بر داده رو برای کاهش آسیب‌های ناشی از باد پیدا می‌کنه که از روش‌های فعلی خیلی بهتر جواب می‌ده.

هاشم اضافه کرد: “این مثل آموزش دادن به پنل‌هاست که با باد برقصن، طوری که آسیب‌ها به حداقل برسه و درعین‌حال، تولید انرژی تو شرایط باد شدید حفظ بشه.”

این روش جدید برای حفاظت از پنل‌های خورشیدی، یه جورایی چالش بزرگی رو برای روش‌های مهندسی قدیمی ایجاد می‌کنه. این چارچوب، یه راه‌حل قابل‌توسعه برای افزایش پایداری در دنیای واقعی ارائه می‌ده و درعین‌حال، درهای جدیدی رو برای سیستم‌های هوشمند و سازگار در چالش تولید انرژی با انتشار کربن صفر باز می‌کنه.