Κρας Τεστ για Επίγεια και Υπεράκτια Φωτοβολταϊκά Πάρκα
Μια Επανεξέταση της Απόδοσης των Φωτοβολταϊκών Συστημάτων
Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Σαουδικής Αραβίας πραγματοποίησαν μια εις βάθος μελέτη συγκρίνοντας την απόδοση των πλωτών φωτοβολταϊκών (SFPV) και των επίγειων φωτοβολταϊκών (GSPV) μέσω της εφαρμογής τεχνητής νοημοσύνης. Η μελέτη εστιάστηκε σε παραμέτρους όπως η θερμοκρασία επιφάνειας και η παραγόμενη ηλεκτρική ισχύς, προσπαθώντας να αποκαλύψει ποιο σύστημα είναι πιο αποδοτικό.
Πειραματική Διάταξη και Κλιματικές Συνθήκες
Τα δύο φωτοβολταϊκά συστήματα (SFPV και GSPV) εγκαταστάθηκαν σε κλιματικές συνθήκες στην περιοχή Αζιζία. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν πανομοιότυπα φωτοβολταϊκά πάνελ των 545 W, εφοδιασμένα με μετατροπείς, μπαταρίες και συστήματα καταγραφής δεδομένων. Αυτό επέτρεψε την ακριβή μέτρηση των ηλεκτρικών παραμέτρων και της θερμοκρασίας.
Ανάλυση Κλιματικών Συνθηκών
Η μελέτη αποκάλυψε ενδιαφέροντα στοιχεία σχετικά με το κλίμα της περιοχής. Η μέση θερμοκρασία κυμαινόταν από 15,35°C τον Ιανουάριο έως 36,0°C τον Ιούλιο. Η υγρασία παρουσίασε υψηλές τιμές, φθάνοντας το 68,23% τον Δεκέμβριο. Η καθημερινή ηλιακή ακτινοβολία κυμάνθηκε μεταξύ 3,30 kWh/m²/ημέρα και 7,74 kWh/m²/ημέρα, με έναν μέσο όρο 5,64 kWh/m²/ημέρα καθ’ όλη τη διάρκεια του χρόνου.
Στατιστικά Ρεύματος και Ταχύτητας Ανέμου
Η μέση ταχύτητα του ανέμου στα 10 μέτρα ύψος κυμαινόταν μεταξύ 3,71 m/s τον Οκτώβριο και 5,42 m/s τον Ιούνιο. Αυτές οι μετρήσεις είναι σημαντικές για την κατανόηση της παραγωγής ενέργειας και της λειτουργίας των φωτοβολταϊκών συστημάτων, καθώς ο άνεμος επηρεάζει έμμεσα την ψύξη τους.
Βασικά Ευρήματα της Μελέτης
Η έρευνα κατέληξε σε ένας κρίσιμο συμπέρασμα: τα πλωτά φωτοβολταϊκά (SFPV) προσφέρουν σημαντικά υψηλότερη απόδοση σε σχέση με τα επίγεια φωτοβολταϊκά (GSPV). Αυτή η διαφορά αποδίδεται κυρίως στην φυσική ψύξη που παρέχει το νερό.
Σύγκριση Απόδοσης
Αξιοσημείωτα είναι τα ποσοστά αύξησης της παραγωγής ενέργειας: τα πλωτά φωτοβολταϊκά βελτίωσαν τη μέση ηλεκτρική ισχύ κατά 59,25% και την καθαρή ημερήσια ηλεκτρική ενέργεια κατά 69,70% σε σύγκριση με τα επίγεια. Αυτό καταδεικνύει τη σπουδαιότητα της τοποθέτησης φωτοβολταϊκών σε υδάτινες επιφάνειες.
Θερμοκρασία Επιφάνειας και Απόδοση
Η θερμοκρασία της επιφάνειας των SFPV ήταν 32,36% χαμηλότερη από εκείνη των GSPV, γεγονός που συμβάλλει στη βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης. Η χαμηλότερη θερμοκρασία των πλωτών συστημάτων είναι κρίσιμη για την ομαλή λειτουργία και την αποτελεσματικότητα της παραγωγής τους.
Εφαρμογή Τεχνητής Νοημοσύνης
Μια άλλα σημαντική πτυχή της μελέτης ήταν η εφαρμογή προηγμένων μοντέλων τεχνητής νοημοσύνης για την πρόβλεψη της ηλεκτρικής παραγωγής και της θερμοκρασίας της επιφάνειας. Αυτά τα μοντέλα υποδεικνύουν πώς οι σύγχρονες τεχνολογίες μπορούν να βελτιώσουν την αποτελεσματικότητα των φωτοβολταϊκών συστημάτων.
Βιώσιμη Ανάπτυξη και Έξυπνη Διαχείριση Δικτύου
Τα ευρήματα της έρευνας ενισχύουν τη δυνατότητα ενσωμάτωσης των SFPV στην έξυπνη διαχείριση του ηλεκτρικού δικτύου. Η πρωτοβουλία αυτή προάγει τη βιώσιμη ανάπτυξη, υποστηρίζοντας το όραμα 2030 της Σαουδικής Αραβίας για καθαρή ενέργεια.
Στρατηγική Επίτευξης Στόχων
Η κατανόηση που προκύπτει από αυτή τη μελέτη είναι κλειδί για την στρατηγική ανάπτυξης των φωτοβολταϊκών πάρκων στη Σαουδική Αραβία. Οι πλωτές εγκαταστάσεις μπορούν να αποτελέσουν μια εναλλακτική λύση για την παραγωγή καθαρής ενέργειας σε περιοχές που έχουν περιορισμούς λόγω του εδάφους ή καιρικών συνθηκών.
Μελλοντικές Προοπτικές
Μελλοντικές έρευνες θα μπορούσαν να εστιάσουν στην ανάπτυξη ακόμα πιο προηγμένων τεχνολογιών και υλικών για τη βελτίωση της απόδοσης των φωτοβολταϊκών, καθώς και στη βελτιστοποίηση της ενσωμάτωσης τους στο ηλεκτρικό δίκτυο.
Συμπεράσματα
Συνοψίζοντας, τα πλωτά φωτοβολταϊκά συστήματα αποδεικνύονται εξαιρετικά αποτελεσματικά σε σύγκριση με τα επίγεια, προσφέροντας υψηλότερη παραγωγή ενέργειας και καλύτερη ψύξη. Οι επιτυχίες των μοντέλων τεχνητής νοημοσύνης παρέχουν πρόσθετες πληροφορίες για την παραγωγή και τη διαχείριση των συστημάτων, ενισχύοντας τη δυνατότητα για βιώσιμη ενεργειακή ανάπτυξη στο μέλλον.
