Un professore del politecnico intende utilizzare i dati delle stazioni meteorologiche per prevedere la disponibilità di energia solare.

I dati meteorologici sono da tempo utilizzati dai previsori per prevedere nuvole, pioggia e temporali. Lisa Bozeman del Purdue Polytechnic Institute vuole cambiare questo sistema, in modo che le aziende elettriche e i proprietari di impianti solari possano prevedere quando e dove apparirà la luce del sole e, di conseguenza, aumentare la produzione di energia solare.
"Non si tratta solo di quanto sia blu il cielo", ha affermato Boseman, professoressa associata con un dottorato di ricerca in ingegneria industriale. "Si tratta anche di determinare la produzione e il consumo di elettricità."
Bozeman sta studiando come i dati meteorologici possano essere combinati con altri set di dati disponibili pubblicamente per migliorare la reattività e l'efficienza della rete elettrica nazionale, prevedendo con maggiore precisione la produzione di energia solare. Le aziende di servizi pubblici si trovano spesso ad affrontare la sfida di soddisfare la domanda durante le estati calde e gli inverni gelidi.
"Attualmente, le aziende di servizi pubblici dispongono di modelli limitati per la previsione e l'ottimizzazione dell'impatto giornaliero dell'energia solare sulla rete", ha affermato Bozeman. "Determinando come utilizzare i dati esistenti per valutare la produzione di energia solare, speriamo di aiutare la rete. I responsabili delle decisioni gestionali saranno in grado di gestire meglio le condizioni meteorologiche estreme e i picchi e i cali di consumo energetico."
Le agenzie governative, gli aeroporti e le emittenti televisive monitorano le condizioni atmosferiche in tempo reale. Le informazioni meteorologiche vengono raccolte anche dai singoli cittadini tramite dispositivi connessi a Internet installati nelle loro case. Inoltre, i dati vengono raccolti dai satelliti della NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) e della NASA (National Aeronautics and Space Administration). I dati provenienti da queste diverse stazioni meteorologiche vengono combinati e resi disponibili al pubblico.
Il gruppo di ricerca di Bozeman sta esplorando modi per combinare informazioni in tempo reale con dati meteorologici storici provenienti dal National Renewable Energy Laboratory (NREL), il principale esperimento nazionale del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti per la ricerca e lo sviluppo nel campo delle energie rinnovabili e dell'efficienza energetica. L'NREL genera un set di dati chiamato Typical Meteorological Year (TMY) che fornisce valori orari di radiazione solare ed elementi meteorologici per un anno tipico. I dati TMY dell'NREL possono essere utilizzati per determinare le condizioni climatiche tipiche in una particolare località per un lungo periodo di tempo.
Per creare il dataset TMY, l'NREL ha preso i dati delle stazioni meteorologiche degli ultimi 50-100 anni, ne ha calcolato la media e ha individuato il mese più vicino alla media, ha spiegato Boseman. L'obiettivo dello studio è combinare questi dati con i dati attuali delle stazioni meteorologiche locali di tutto il paese per prevedere la temperatura e la presenza di radiazione solare in luoghi specifici, indipendentemente dal fatto che tali luoghi siano vicini o lontani dalle fonti di dati in tempo reale.
"Utilizzando queste informazioni, calcoleremo le potenziali interruzioni di corrente causate dagli impianti solari installati presso gli utenti finali", ha affermato Bozeman. "Se riusciamo a prevedere la produzione di energia solare nel prossimo futuro, possiamo aiutare le aziende elettriche a determinare se si troveranno ad affrontare una carenza o un surplus di elettricità."
Sebbene le aziende di servizi pubblici utilizzino in genere una combinazione di combustibili fossili e fonti rinnovabili per produrre elettricità, alcuni proprietari di case e aziende generano energia solare o eolica in loco, a valle del contatore. Sebbene le leggi sul net metering varino da stato a stato, generalmente impongono alle aziende di servizi pubblici di acquistare l'elettricità in eccesso prodotta dai pannelli fotovoltaici dei clienti. Pertanto, con la crescente disponibilità di energia solare nella rete, la ricerca di Bozeman potrebbe aiutare le aziende di servizi pubblici a ridurre il loro utilizzo di combustibili fossili.