Ammattikorkeakoulun professori aikoo käyttää sääasemien tietoja aurinkoenergian saatavuuden ennustamiseen

Säätiedot ovat pitkään auttaneet ennustajia ennustamaan pilviä, sadetta ja myrskyjä. Lisa Bozeman Purduen polyteknisestä instituutista haluaa muuttaa tämän, jotta sähkölaitosten ja aurinkojärjestelmien omistajat voivat ennustaa auringonvalon ilmestymisajankohdan ja -paikan ja siten lisätä aurinkoenergian tuotantoa.
”Kyse ei ole vain siitä, kuinka sininen taivas on”, sanoi Boseman, apulaisprofessori, joka väitteli tohtoriksi teollisuustekniikasta. ”Kyse on myös sähkön tuotannon ja kulutuksen määrittämisestä.”
Bozeman tutkii, miten säätietoja voidaan yhdistää muihin julkisesti saatavilla oleviin tietojoukkoihin, jotta voidaan parantaa kansallisen sähköverkon reagointikykyä ja tehokkuutta ennustamalla aurinkoenergian tuotantoa tarkemmin. Sähköyhtiöillä on usein haasteena vastata kysyntään kuumina kesinä ja jäätävissä talvina.
”Tällä hetkellä sähköyhtiöillä on käytettävissään rajoitetusti aurinkoenergian päivittäisen vaikutuksen arvioimiseen tarkoitettuja aurinkoenergian ennustamis- ja optimointimalleja”, Bozeman sanoi. ”Toivomme voivamme auttaa sähköverkkoa määrittämällä, miten olemassa olevaa dataa käytetään aurinkoenergian tuotannon arviointiin. Johdon päätöksentekijät pystyvät paremmin hallitsemaan äärimmäisiä sääolosuhteita sekä energiankulutuksen huippuja ja laskuja.”
Valtion virastot, lentokentät ja lähetystoiminnan harjoittajat seuraavat ilmakehän olosuhteita reaaliajassa. Myös yksityishenkilöt keräävät ajankohtaisia ​​säätietoja koteihinsa asennettujen internetiin yhdistettyjen laitteiden avulla. Lisäksi tietoja keräävät NOAA:n (National Oceanic and Atmospheric Administration) ja NASA:n (National Aeronautics and Space Administration) satelliitit. Näiden eri sääasemien tiedot yhdistetään ja asetetaan yleisön saataville.
Bozemanin tutkimusryhmä tutkii tapoja yhdistää reaaliaikaista tietoa historiallisiin säätietoihin National Renewable Energy Laboratorysta (NREL). NREL on Yhdysvaltain energiaministeriön tärkein kansallinen uusiutuvan energian ja energiatehokkuuden tutkimus- ja kehityskoe. NREL tuottaa tyypillisen meteorologisen vuoden (TMY) tietojoukon, joka tarjoaa tuntikohtaiset auringonsäteilyarvot ja meteorologiset elementit tyypilliselle vuodelle. TMY NREL -tietoja voidaan käyttää tyypillisten ilmasto-olosuhteiden määrittämiseen tietyssä paikassa pitkän ajanjakson aikana.
Bosemanin mukaan TMY-aineiston luomiseksi NREL otti sääasemien tietoja viimeisten 50–100 vuoden ajalta, keskiarvosti ne ja löysi kuukauden, joka oli lähimpänä keskiarvoa. Tutkimuksen tavoitteena on yhdistää nämä tiedot paikallisten sääasemien nykyisiin tietoihin eri puolilla maata, jotta voidaan ennustaa lämpötilaa ja auringonsäteilyn läsnäoloa tietyissä paikoissa riippumatta siitä, ovatko kyseiset paikat lähellä vai kaukana reaaliaikaisista tietolähteistä.
”Näiden tietojen avulla laskemme sähköverkon mahdolliset häiriöt sähkömittarin takana olevista aurinkosähköjärjestelmistä”, Bozeman sanoi. ”Jos pystymme ennustamaan aurinkoenergian tuotantoa lähitulevaisuudessa, voimme auttaa sähköyhtiöitä määrittämään, onko heillä sähkön pulaa vai ylitarjontaa.”
Vaikka sähkölaitokset käyttävät tyypillisesti fossiilisten ja uusiutuvien energialähteiden yhdistelmää sähkön tuotantoon, jotkut asunnonomistajat ja yritykset tuottavat aurinko- tai tuulivoimaa paikan päällä mittarin takana. Vaikka nettomittauslait vaihtelevat osavaltioittain, ne yleensä edellyttävät, että sähkölaitokset ostavat asiakkaiden aurinkopaneelien tuottamaa ylimääräistä sähköä. Kun sähköverkkoon tulee enemmän aurinkoenergiaa, Bozemanin tutkimus voisi myös auttaa sähkölaitoksia vähentämään fossiilisten polttoaineiden käyttöä.