L'energia solare offre un promettente, alternativa rinnovabile ai combustibili fossili. Ma la produzione di energia solare è complicata e influenzata da fattori in continua evoluzione come la copertura nuvolosa, l'ora del giorno, e persino particelle di polvere nell'aria.

Il professor Mahesh Bandi dell'Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST) ha co-sviluppato un romanzo, modo standardizzato di quantificare e confrontare queste variazioni nell'energia solare. Il suo nuovo studio, pubblicato in Revisione fisica applicata , può aiutare a guidare lo sviluppo e le prestazioni delle fattorie solari fotovoltaiche, sistemi che sfruttano l'energia del sole e la convertono in elettricità.

"Attualmente non abbiamo standard per confrontare le fluttuazioni dell'energia solare fotovoltaica perché cambiano a seconda di dove vengono misurate, "disse Bandi, che lavora all'interno dell'Unità di Fisica Nonlineare e Non-Equilibrio dell'OIST. "Trovare quella base comparativa è estremamente importante."

nel flusso

Gli scienziati usano una quantità chiamata spettro di potenza per studiare le fluttuazioni nella produzione di energia solare fotovoltaica, l'energia che viene generata quando la luce solare viene convertita in elettricità.

Gli scienziati possono utilizzare lo spettro di potenza per quantificare l'entità delle fluttuazioni della potenza generata dai singoli impianti solari in tutto il pianeta. Però, non esiste uno standard con cui confrontare questi valori distinti tra le piante perché le letture variano in base a caratteristiche come la copertura nuvolosa e la polvere nell'aria. Proprio come il gold standard è stato utilizzato per valutare la valuta nel XIX e XX secolo, è necessaria una misurazione standard per valutare in modo significativo la produzione di energia attraverso gli impianti.

Per identificare tale standard, Bandi e il suo collaboratore, Professor Golan Bel dell'Università Ben Gurion del Negev in Israele, analizzato l'indice del cielo sereno, che quantifica la produzione di energia del sole come onde elettromagnetiche, senza alcuna interferenza da nuvole o polvere.

L'analisi dei ricercatori sui dati del cielo sereno del 2009 ha rivelato che questo irraggiamento solare di base seguiva uno schema che dipendeva dai cambiamenti nella durata della luce del giorno da un giorno all'altro.

Bandi e Bel hanno concluso che la misurazione della radiazione solare di base in una posizione specifica sulla Terra costituisce uno standard affidabile di confronto per lo spettro di potenza fotovoltaica nella stessa posizione. Questo è perché, nonostante la variabilità delle nuvole e di altre fonti di rumore, la posizione geografica influisce in modo affidabile sulla produzione di energia fotovoltaica.

Il prossimo passo di Bandi è studiare come le fonti di rumore come le nuvole che passano influiscono sulle fluttuazioni dell'energia solare. In definitiva, spera che questa ricerca possa informare l'ingegneria e la politica per ottimizzare la produzione di energia fotovoltaica.

"Abbiamo superato la prima barriera nella comprensione del carattere delle fluttuazioni del solare fotovoltaico trovando questo gold standard, " disse Bandi. "Ora abbiamo un righello con cui misurare."