اقترح باحثون في مركز هندسة المواد بجامعة PLS في صوفيا أنتيبوليس (فرنسا) نهجًا جديدًا لحماية الألواح الشمسية من الظروف الجوية القاسية.

تشير ورقة علمية بعنوان "دمج التعلم الآلي وديناميكيات السوائل الحسابية لتحسين زاوية إمالة الألواح الشمسية في ظروف الرياح العاتية" نُشرت في مجلة Physics of Fluids إلى أنه لا توجد حاليًا طريقة مثالية لوضع الألواح في وضع آمن في ظروف الرياح العاتية.

تتطلب الطرق التقليدية في كثير من الأحيان وضع الألواح بشكل موازٍ للأرض عندما تصل سرعة الرياح إلى مستوى معين. على الرغم من فعالية هذا النهج في بعض الحالات، فإنه يترك اللوحة غير قادرة على إنتاج الطاقة وغير محمية ضد أعلى سرعات الرياح.

W-solar.png
الألواح الشمسية المثبتة في مشروع الطاقة الشمسية في فيتنام. الصورة: شوان نغوك

يسمح الإطار الجديد الذي ابتكره الفريق للوحة بتعديل زاويتها المثالية بالنسبة للشمس لمواصلة إنتاج الكهرباء، وذلك باستخدام محركات تعقب الطاقة الشمسية التي أصبحت شائعة بشكل متزايد.

تجمع هذه الطريقة بين محاكاة الرياح المتقدمة والتعلم الآلي لتحسين زاوية كل لوحة في الرياح القوية.

وقال إيلي هاشم، مؤلف التقرير: "من خلال الجمع بين ديناميكيات السوائل المتقدمة والذكاء الاصطناعي، وجدنا طريقة لمعالجة مخاطر الرياح بشكل إبداعي وزيادة مرونة أنظمة الطاقة المتجددة".

وعلى النقيض من النهج السابق، ينظر هذا الإطار الجديد إلى اللجان باعتبارها "صانعي قرار" مستقلين، ويوفر حلولاً تعتمد على البيانات للتخفيف من آثار الرياح.

وأضاف إيلي هاشم: "إن الأمر يشبه تعليم الألواح كيفية "الرقص مع الريح"، مما يقلل الأضرار مع حماية إنتاج الطاقة في الرياح القوية".

قام الفريق باختبار الإطار ضد مخاطر الضرر المختلفة، مثل التمزق، والاهتزاز، والتعب المادي. وتظهر النتائج أن الطريقة الجديدة تقلل الضغط الديناميكي الهوائي على النماذج ثنائية الأبعاد وثلاثية الأبعاد مع ستة ألواح شمسية مثبتة على الأرض تحت رياح تبلغ سرعتها 50 كم / ساعة. إنه يتفوق على طرق الحماية التقليدية بنسب تصل إلى عشرات الآلاف من الدولارات.

ويأمل الفريق أنه بمساعدة الذكاء الاصطناعي والتجربة والخطأ، يمكن للنظام إيجاد حلول مبتكرة لإدارة الألواح الشمسية واسعة النطاق في ظروف الرياح العاتية، مع استكمال الخبرة التقنية والعملية بشكل فعال.

لا يتحدى هذا النهج الأساليب التقليدية فحسب، بل يقدم أيضًا حلاً مرنًا وقابلًا للتطبيق على نطاق واسع لزيادة المرونة في الممارسة العملية.

(وفقا لمجلة PV)

مفاجأة الألواح الشمسية في مزارع الكروم الأسترالية . وتظهر الاختبارات أن الألواح الشمسية المثبتة في مزارع الكروم الأسترالية لها العديد من الاستخدامات، وخاصة مساعدة القطاع الزراعي على التكيف مع تغير المناخ.