I dati meteorologici aiutano da tempo i meteorologi a prevedere nuvole, pioggia e temporali. Lisa Bozeman del Purdue Polytechnic Institute vuole cambiare questa situazione, in modo che i proprietari di servizi pubblici e di impianti solari possano prevedere quando e dove apparirà la luce del sole e, di conseguenza, aumentare la produzione di energia solare.
"Non è solo questione di quanto è blu il cielo", ha affermato Boseman, professore associato 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 al pubblico 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 spesso si trovano ad affrontare la sfida di soddisfare la domanda durante le estati calde e gli inverni gelidi.
"Attualmente, le aziende di servizi pubblici hanno a disposizione modelli limitati di previsione e ottimizzazione dell'impatto giornaliero dell'energia solare sulla rete", ha affermato Bozeman. "Determinando come utilizzare i dati esistenti per valutare la produzione solare, speriamo di aiutare la rete. I responsabili delle decisioni gestionali sono in grado di gestire meglio condizioni meteorologiche estreme e picchi e cali nei consumi energetici".
Agenzie governative, aeroporti ed emittenti radiotelevisive monitorano le condizioni atmosferiche in tempo reale. Le informazioni meteorologiche aggiornate vengono raccolte anche dai singoli individui 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 i dati meteorologici storici del National Renewable Energy Laboratory (NREL), il principale esperimento nazionale del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti per la ricerca e lo sviluppo sulle energie rinnovabili e l'efficienza energetica. Il NREL genera un set di dati chiamato Anno Meteorologico Tipico (TMY) che fornisce valori orari di radiazione solare ed elementi meteorologici per un anno tipico. I dati del TMY NREL possono essere utilizzati per determinare le condizioni climatiche tipiche di una determinata località per un lungo periodo di tempo.
Per creare il set di dati 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 affermato Boseman. L'obiettivo dello studio è combinare questi dati con i dati attuali delle stazioni meteorologiche locali in tutto il paese per prevedere la temperatura e la presenza di radiazione solare in località specifiche, indipendentemente dal fatto che tali località siano vicine o lontane dalle fonti di dati in tempo reale.
"Utilizzando queste informazioni, calcoleremo le potenziali interruzioni della rete dovute agli impianti solari "behind-the-meter"", ha affermato Bozeman. "Se riusciamo a prevedere la produzione di energia solare nel prossimo futuro, possiamo aiutare le aziende di servizi pubblici a determinare se subiranno una carenza o un surplus di elettricità".
Mentre le aziende di servizi pubblici utilizzano tipicamente una combinazione di combustibili fossili e fonti rinnovabili per produrre elettricità, alcuni proprietari di case e aziende generano energia solare o eolica in loco, dietro 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 generata dai pannelli fotovoltaici dei clienti. Pertanto, con l'aumentare dell'energia solare disponibile sulla rete, la ricerca di Bozeman potrebbe anche aiutare le aziende di servizi pubblici a ridurre il consumo di combustibili fossili.
Data di pubblicazione: 09-09-2024