پنل خورشیدی از مونتاژ سلول‌های خورشیدی به وجود می‌آید. از آنجا که یک صفحه خورشیدی مقداری خاص انرژی و آمپر تولید می‌کند، به همین دلیل قطعات و کارخانجات شامل چند صفحهٔ خورشیدی هستند. یک صاحب پنل خورشیدی می‌تواند با استفاده از یک ابزار نرم‌افزاری جدید که داده‌ های انرژی خورشیدی را به تصویر واضحی از تولید برق در طول زمان تبدیل می‌کند، بهتر درک کند که سیستمش چگونه عمل می‌کند. این ابزار می‌تواند نگهداری سیستم‌ها را با گذشت سال‌ها برای دارندگان انرژی خورشیدی آسان‌تر کند و به آنها کمک کند برق تمیز بیشتری برای خانه‌های خود و شبکه برق تولید کنند.

این نرم افزار که PVInsight نام دارد، عملکرد سیستم را در روزهای ابری در مقابل روزهای آفتابی نشان می دهد. موانع احتمالی سایه، مانند ساختمان ها یا پوشش گیاهی؛ یا تغییرات فاجعه بارتر، مانند گلوله های تگرگ که به پنل ها در طول طوفان آسیب می زند. این نرم افزار که توسط تیمی از محققان با آزمایشگاه سیستم های یکپارچه سازی شبکه و آزمایشگاه تحرک (GISMo) آزمایشگاه شتاب دهنده ملی SLAC ساخته شده است، همچنین منبع باز است، به این معنی که هر علاقه مندی می تواند به آن دسترسی داشته باشد.

بنت مایرز، دانشمند SLAC، که در تیم GISMo کار می کند و رهبری توسعه این نرم افزار را بر عهده دارد، می گوید: «کسی که پنل های خورشیدی روی پشت بام دارد ممکن است تعجب کند که آیا پنل هایشان به اندازه زمانی که برای اولین بار نصب شدند، انرژی تولید می کنند. “از آنجایی که بسیاری از مردم پیشینه ای در علم داده یا مهندسی برق ندارند، نرم افزار داده‌ های انرژی خورشیدی ما بینش مستقیم تری نسبت به سیستم ها به آنها می دهد.”

تقاضای رو به رشد داده‌ های انرژی خورشیدی

تقاضا برای سیستم های خورشیدی روی پشت بام در حال رشد است و به همراه آن نیاز به نرم افزار کاربر پسندتری مانند PVInsight است.

چیزی مشابه در حال حاضر برای سیستم های انرژی خورشیدی بزرگ، مانند آرایه های خورشیدی در مقیاس کاربردی در بیابان های کالیفرنیا وجود دارد. اما این سیستم‌های بزرگ‌تر اغلب دارای تیم‌هایی از مهندسان هستند که داده‌ها را تفسیر می‌کنند و سپس راه‌حل‌های تولید برق را توسعه می‌دهند. مهندسان این کار را با داده های آب و هوای قابل اعتماد و دانش مدل سازی سیستم PV انجام می دهند چیزهایی که برای بسیاری از صاحبان سیستم های انرژی خورشیدی روزمره یا جوامع محروم با سیستم های انرژی خورشیدی در دسترس نیستند.

اگر سیستم‌های برق خورشیدی خانگی کوچک‌تر بهتر نگهداری می‌شد، می‌توانستند الکتریسیته تمیز بیشتری تولید کنند و این کار را با اطمینان‌تر انجام دهند، زیرا تولید برق آنها سازگارتر خواهد بود. منابع انرژی قابل اطمینان تر برای اپراتورهای شبکه برق در سراسر جهان اولویت بالایی دارند زیرا منابع متناوب بیشتری مانند انرژی خورشیدی و بادی به شبکه متصل می شوند.

محققان برای ساختن نرم افزار خود، داده ها را از حدود 1000 سایت پنل های خورشیدی در فواصل زمانی پنج دقیقه ای طی سه تا ده سال جمع آوری کردند. این داده‌ها به محققان کمک کرد تا بر روی مجموعه‌ای از اصول طراحی الگوریتم، مانند نیاز به حداقل ورودی داده‌ های انرژی خورشیدی و حداقل کار مهندسی، و شامل تخمین‌های خطا، تحقیق کنند.

آدرس IP بیشتر بخوانید: افشای داده‌های کاربران از طریق آدرس آی پی IP

به طور خاص، محققان برای ساختن نرم افزار بر تکنیکی به نام تجزیه سیگنال تکیه کردند. تجزیه سیگنال فقط داده‌های دریافتی توسط یک دستگاه ثبت سیستم پنل خورشیدی را می‌گیردیعنی فقط مقدار انرژی تولید شده، بنابراین داده‌ای از ایستگاه‌های هواشناسی وجود ندارد و این داده‌ها را تجزیه می‌کند تا تحلیلی در مورد تولید برق یک سیستم بیان کند.

سارا میسکوویچ، مهندس SLAC، که بخشی از GISMo و توسعه‌دهنده این پروژه است، می‌گوید: «داده‌های نرم افزار PVInsight در ابتدا می‌توانند غیرقابل درک به نظر برسند. اما پس از اجرای داده‌ها از طریق تجزیه سیگنال، می‌توانید چیزهایی مانند روزهایی را ببینید که ابرها جلوی خورشید را می‌گرفتند، یا زمانی که به دلیل افتادن چیزی روی یک صفحه، قدرت کامل از دست می‌رفت.

مایرز گفت: نکته مهم این است که نرم افزار PVInsight به لطف روشی که تیم تصمیم به کدنویسی الگوریتم ها گرفت، ایمن، قابل تفسیر و ممیزی است. تیم به جای استفاده از تکنیک‌های محبوب‌تر هوش مصنوعی و کدگذاری شبکه‌های عصبی، که می‌تواند درک گام به گام یک نرم‌افزار را دشوارتر کند، به زبان رایانه‌ای کدگذاری کردند که به راحتی قابل پیگیری است. مایرز گفت که نرم افزار داده‌ های انرژی خورشیدی ایمن، قابل تفسیر و ممیزی به ویژه در صنعت انرژی که منابع ضروری را به صورت روزانه در اختیار جوامع قرار می دهد بسیار حیاتی است.

در حال حاضر، نرم‌افزار این تیم به افراد دارای سیستم‌های خورشیدی خانگی و سازمان‌های انرژی کمک می‌کند تا نمودارهای قابل درک انرژی تولید شده در طول زمان را دانلود کنند. این نمودارها لحظاتی را نشان می‌دهند که در آن خرابی سیستم رخ می‌دهد یا زمانی که برق به دلایلی ناشناخته کاهش می‌یابد اولین دانش حیاتی که همیشه برای رفع مشکل سیستم مورد نیاز است.

در آینده، محققان می‌خواهند این ابزار را کاربرپسندتر کنند تا افراد بیشتری در خانه بتوانند داده‌ های انرژی خورشیدی خود را در یک برنامه تلفنی درک کنند. در حال حاضر، کاربران متمایل به فنی می توانند به طور مستقیم با این الگوریتم ها تعامل داشته باشند.

تالیف:
فروشگاه اینترنتی آ.اس.پ (اقتباس از مقاله‌ای از Techxplore)
در صورت استفاده از این مقاله، نام و آدرس فروشگاه اینترنتی آ.اس.پ را به عنوان منبع ذکر کنید.