Data: 10 de janeiro de 2019
Fonte: Instituto Americano de Física
Resumo: Como alguém inspeciona painéis solares em tempo real, de uma maneira que seja econômica e eficiente em termos de tempo? Os pesquisadores agora desenvolveram e aprimoraram alternativas baseadas em estatística e aprendizado de máquina para permitir a inspeção em tempo real dos painéis solares. Sua pesquisa encontrou um novo aplicativo para computação baseada em cluster, que usa dados meteorológicos anteriores para calcular as taxas de desempenho e taxas de degradação.
Apesar de muitos benefícios e relativa popularidade como fonte de energia renovável, o sol se põe até mesmo nos melhores painéis solares. Com o tempo, as células solares enfrentam danos causados pelo clima, mudanças de temperatura, sujeira e exposição aos raios UV. As células solares também exigem inspeções para manter os níveis de desempenho das células e reduzir as perdas econômicas.
Então, como alguém inspeciona painéis em tempo real, de uma maneira que seja econômica e eficiente em termos de tempo? Parveen Bhola, pesquisador do Instituto Thapar de Engenharia e Tecnologia da Índia, e Saurabh Bhardwaj, professor associado da mesma instituição, passaram os últimos anos desenvolvendo e aprimorando alternativas baseadas em estatística e aprendizado de máquina para permitir a inspeção em tempo real da energia solar. painéis. Sua pesquisa encontrou um novo aplicativo para computação baseada em cluster, que usa dados meteorológicos anteriores para calcular as taxas de desempenho e taxas de degradação. Este método também permite inspeção externa.
A computação baseada em clusters é vantajosa para esse problema devido à sua capacidade de acelerar o processo de inspeção, evitando maiores danos e acelerando os reparos, usando uma taxa de desempenho baseada em parâmetros meteorológicos que incluem temperatura, pressão, velocidade do vento, umidade, horas de sol, energia solar e até o dia do ano. Os parâmetros são facilmente adquiridos e avaliados e podem ser medidos em locais remotos.
A melhoria dos sistemas de inspeção de células fotovoltaicas poderia ajudar os inspetores a solucionar problemas de forma mais eficiente e potencialmente prever e controlar as dificuldades futuras. É provável que a computação baseada em cluster ilumine novas maneiras de gerenciar sistemas de energia solar, otimizando o rendimento de PVs e inspirando futuros avanços tecnológicos no campo.
"A maioria das técnicas disponíveis calcula a degradação dos sistemas fotovoltaicos por inspeção física no local. Esse processo é demorado, caro e não pode ser usado para a análise em tempo real da degradação", disse Bhola. "O modelo proposto estima a degradação em termos de taxa de desempenho em tempo real."
Bhola e Bhardwaj trabalharam juntos antes e desenvolveram o modelo para estimar a radiação solar usando uma combinação do Modelo Oculto de Markov e o Modelo Fuzzy Generalizado.
O Modelo de Markov Oculta é usado para modelar sistemas que mudam aleatoriamente com estados não observados ou ocultos; O Modelo Difuso Generalizado tenta usar informações imprecisas em seu processo de modelagem. Esses modelos envolvem reconhecimento, classificação, agrupamento e recuperação de informações e são úteis para adaptar os métodos de inspeção do sistema fotovoltaico.
Os benefícios da inspeção fotovoltaica em tempo real vão além das medidas sensíveis ao tempo e econômicas. Este novo método proposto também pode melhorar os atuais modelos de previsão de energia solar. Bhola observou que a potência de saída de um painel solar, ou conjunto de painéis solares, poderia ser prevista com uma precisão ainda maior. A estimativa e a inspeção em tempo real também permitem uma resposta rápida em tempo real.
"Como resultado da estimativa em tempo real, a ação preventiva pode ser tomada instantaneamente se a saída não for igual ao valor esperado", disse Bhola. "Esta informação é útil para ajustar os modelos de previsão de energia solar. Assim, a potência de saída pode ser prevista com maior precisão."
