La energía solar es actualmente el sector energético de más rápido crecimiento a nivel mundial. Las plantas de energía solar fotovoltaica convierten la luz solar en electricidad y su enorme potencial para generar energía limpia y renovable convierte a la energía solar en una piedra angular de las emisiones netas cero para 2050, reduciendo las emisiones de dióxido de carbono para 2050. Se esfuerza por reducir las emisiones a cero.
El viento tiene efectos tanto positivos como negativos en las redes de energía solar. Esto ayuda a mantener el rendimiento de los paneles solares al eliminar la suciedad y el polvo, y dado que los paneles solares generalmente pierden su efectividad con el calor, el flujo de aire sobre y alrededor de la superficie de los paneles proporciona enfriamiento y aumenta el rendimiento. Sin embargo, los paneles delgados son vulnerables a los fuertes vientos, incluso hasta el punto de producir grietas y fallas estructurales que pueden tardar semanas en repararse. Además, las reclamaciones de seguros derivadas de fenómenos meteorológicos severos debido a la vulnerabilidad de los paneles fotovoltaicos junto con el mayor uso de energía solar han aumentado significativamente.
i física de fluidos, Por AIP Publishing, investigadores del Centro de Agricultura de Materiales de la Universidad PLS en Sophia-Antipolis, Francia, propusieron un marco numérico único de toma de decisiones para proteger los paneles solares contra condiciones climáticas extremas.
“Al combinar dinámica de fluidos avanzada e inteligencia artificial, vimos una oportunidad para abordar de manera innovadora los riesgos de daños causados por el viento y contribuir a la resiliencia de los sistemas de energía renovable”, dijo el autor Eli Hitcham.
El espaciado entre filas, la distancia al suelo y los ángulos de inclinación han sido áreas principales de atención para los equipos de investigación que intentan minimizar los efectos de la pérdida de viento en los paneles solares. Los soportes de seguimiento que giran los paneles para maximizar la luz solar permanecen en funcionamiento hasta que se alcanza una determinada velocidad del viento. En este punto, el panel se mueve a una posición de almacenamiento segura paralela al suelo. Aunque este método de almacenamiento es eficaz en algunos casos, los paneles en esta posición pierden producción de energía y, lo que es más importante, a menudo no están protegidos de las altas velocidades del viento.
El marco utilizado por el equipo combina simulaciones de viento avanzadas con aprendizaje automático para optimizar los ángulos de los paneles solares individuales bajo vientos fuertes. A diferencia de los enfoques anteriores diseñados para proteger los paneles, este nuevo enfoque trata a los paneles como tomadores de decisiones independientes e identifica soluciones creativas basadas en datos para reducir el estrés, que van más allá de las medidas de seguridad existentes.
“Es como enseñar a los paneles a bailar con el viento, minimizando el daño y al mismo tiempo protegiendo la producción de energía durante las altas velocidades del viento”, dijo Hitcham.
Un marco de toma de decisiones para la conservación de paneles solares desafía los enfoques de ingeniería tradicionales. Ofrece una solución escalable para aumentar la resiliencia en el mundo real, al tiempo que abre la puerta a sistemas inteligentes y adaptativos en el desafío de generar energía con cero emisiones netas de carbono.
