محققان مرکز علوم مواد در دانشگاه PLS در سوفیا آنتیپولیس (فرانسه) رویکرد جدیدی برای محافظت از پنل‌های خورشیدی در برابر شرایط سخت آب و هوایی ارائه داده‌اند.

یک مقاله علمی با عنوان «ترکیب یادگیری ماشین و دینامیک سیالات محاسباتی برای بهینه‌سازی زاویه شیب پنل‌های خورشیدی در هوای بادی» که در مجله Physics of Fluids منتشر شده است، نشان می‌دهد که در حال حاضر هیچ روش بهینه‌ای برای قرارگیری ایمن پنل‌های خورشیدی در شرایط بادی وجود ندارد.

روش‌های سنتی اغلب مستلزم آن هستند که پنل‌های خورشیدی وقتی سرعت باد به سطح خاصی می‌رسد، موازی با زمین قرار گیرند. اگرچه در برخی موارد مؤثر است، اما این رویکرد مانع از تولید انرژی پنل‌ها می‌شود و همچنین آنها را در برابر حداکثر سرعت باد بدون محافظ باقی می‌گذارد.

W-dien mat troi.png
پنل‌های خورشیدی در یک پروژه انرژی خورشیدی در ویتنام نصب شده‌اند. عکس: شوان نگوک.

چارچوب جدید تیم تحقیقاتی به لطف استفاده از محرک‌های ردیاب خورشیدی که به طور فزاینده‌ای رایج شده‌اند، به پنل خورشیدی اجازه می‌دهد تا زاویه بهینه خود را نسبت به خورشید تنظیم کند تا به تولید برق ادامه دهد.

این روش، شبیه‌سازی‌های پیشرفته باد و یادگیری ماشین را برای بهینه‌سازی زاویه هر پنل خورشیدی تحت بادهای شدید ترکیب می‌کند.

الی هاشم، نویسنده گزارش، گفت: «با ترکیب دینامیک سیالات پیشرفته و هوش مصنوعی، ما راهی نوآورانه برای مقابله با خطرات مرتبط با باد و افزایش پایداری سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر پیدا کرده‌ایم.»

برخلاف رویکردهای قبلی، این چارچوب جدید، پنل‌های خورشیدی را به عنوان «تصمیم‌گیرندگان» مستقل در نظر می‌گیرد و راه‌حل‌های مبتنی بر داده را برای کاهش تأثیر باد ارائه می‌دهد.

الی هاشم اضافه کرد: «مثل این است که به پنل‌های خورشیدی یاد بدهیم با باد برقصند، آسیب را به حداقل برسانند و از خروجی برق در بادهای شدید محافظت کنند.»

تیم تحقیقاتی این چارچوب روش‌شناختی را در برابر خطرات مختلف آسیب، مانند پارگی، لرزش و خستگی مواد، آزمایش کرد. نتایج نشان داد که روش جدید، تنش آیرودینامیکی را در مدل‌های دوبعدی و سه‌بعدی با شش پنل خورشیدی نصب‌شده روی زمین تحت بادهای ۵۰ کیلومتر در ساعت به حداقل می‌رساند. این روش چند ده درصد از روش‌های سنتی حفاظت بهتر عمل می‌کند.

تیم تحقیقاتی انتظار دارد که با پشتیبانی هوش مصنوعی و روش‌های آزمون و خطا، این سیستم بتواند راه‌حل‌های نوآورانه‌ای برای مدیریت پنل‌های خورشیدی در مقیاس بزرگ در شرایط باد شدید پیدا کند، ضمن اینکه به طور مؤثر تجربیات مهندسی و عملی موجود را تکمیل می‌کند.

این رویکرد نه تنها روش‌های سنتی را به چالش می‌کشد، بلکه یک راه‌حل انعطاف‌پذیر و کاربردی برای افزایش تاب‌آوری در موقعیت‌های دنیای واقعی ارائه می‌دهد.

(به نقل از مجله پی‌وی)

مزایای شگفت‌انگیز پنل‌های خورشیدی در تاکستان‌های استرالیا: آزمایش‌ها نشان داده‌اند که پنل‌های خورشیدی نصب‌شده در تاکستان‌های استرالیا کاربردهای زیادی دارند، به‌ویژه در کمک به بخش کشاورزی برای سازگاری با تغییرات اقلیمی.