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 سرعات الرياح القصوى.

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

يتيح الإطار الجديد الذي ابتكره الفريق للوحة تعديل زاويتها المثالية بالنسبة للشمس لمواصلة إنتاج الكهرباء، وذلك باستخدام محركات تعقب الطاقة الشمسية التي تحظى بشعبية متزايدة.

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

وقال مؤلف التقرير إيلي هاشم: "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 السابقة، ينظر هذا الإطار الجديد إلى اللجان باعتبارها "صناع 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 حالة الرياح العاتية".

قام الفريق باختبار الإطار ضد مخاطر الضرر المختلفة، مثل التمزق، والاهتزاز، وتعب المواد. وتظهر النتائج أن الطريقة الجديدة تقلل الضغط الديناميكي الهوائي على النماذج ثنائية الأبعاد وثلاثية الأبعاد مع ستة ألواح مثبتة على الأرض تحت رياح تبلغ سرعتها 50 كم / ساعة. إنه يتفوق على طرق الحماية التقليدية بنسبة عشرات في المائة.

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

إن هذا النهج لا يتحدى الممارسات التقليدية فحسب، بل يقدم أيضاً حلاً مرناً يمكن تطبيقه على نطاق واسع لزيادة القدرة على التكيف في الممارسة العملية.

(وفقا لمجلة PV)

مفاجأة الألواح الشمسية في مزارع الكروم الأسترالية أظهرت الاختبارات أن الألواح الشمسية المثبتة في مزارع الكروم الأسترالية لها استخدامات عديدة، وخاصة مساعدة القطاع الزراعي على التكيف مع تغير المناخ.