Model kualitas udara dapat meningkatkan akurasi prakiraan produksi tenaga surya harian di masa depan — ScienceDaily
Most Popular

Model kualitas udara dapat meningkatkan akurasi prakiraan produksi tenaga surya harian di masa depan — ScienceDaily

Ekspansi energi terbarukan menempatkan peningkatan permintaan pada jaringan listrik. Prakiraan yang tepat dari jumlah tenaga surya yang akan dimasukkan ke dalam jaringan adalah kunci untuk manajemen energi yang efektif. Selain awan, partikel aerosol juga sangat mempengaruhi jumlah listrik yang dihasilkan oleh sistem fotovoltaik. Model kualitas udara saat ini merupakan dasar yang baik untuk memperkirakan produksi listrik tenaga surya. Namun, mereka harus lebih ditingkatkan. Ini adalah kesimpulan yang ditarik oleh para peneliti dari Leibniz Institute for Tropospheric Research (TROPOS), Layanan Cuaca Jerman (DWD) dan Pusat Internasional untuk Pembangunan Berkelanjutan (IZNE) di Bonn-Rhein-Sieg University of Applied Sciences.

Sebagai bagian dari proyek bersama “MetPVNet,” mereka membandingkan analisis ulang Layanan Pemantauan Atmosfer Copernicus (CAMS) dengan data pengukuran radiasi matahari nyata dari 25 stasiun DWD di Jerman selama satu tahun. Studi ini sekarang telah diterbitkan dalam jurnal Kimia dan Fisika Atmosfer (ACP).

Pemanasan atau pendinginan atmosfer tidak hanya bergantung pada awan dan gas rumah kaca. Partikel aerosol juga memainkan peran penting. Partikel kecil (juga dikenal sebagai partikel) mengapung di udara dan, meskipun ukurannya kecil, memantulkan dan menyerap sebagian energi matahari. Terlalu sedikit yang diketahui saat ini tentang seberapa kuat efek ini mempengaruhi jumlah listrik yang dihasilkan dari sistem fotovoltaik (PV). Oleh karena itu, dalam proyek penelitian interdisipliner “MetPVNet”, para ahli dari penelitian atmosfer dan bidang energi terbarukan bekerja sama untuk (lebih lanjut) mengembangkan metode meteorologi energi inovatif untuk memprediksi iradiasi dan keluaran PV di tingkat pembangkit dan mengujinya dengan mitra praktis.

Sebagai bagian dari proyek bersama yang berlangsung dari 2017 hingga 2021, juga dilakukan penelitian yang kini telah dipublikasikan. Studi ini meneliti efek radiasi aerosol sebagai contoh untuk Jerman selama 2015 di darat dan di atmosfer menggunakan dua pendekatan pemodelan yang saling melengkapi: Pertama, data radiasi matahari dalam situasi bebas awan dari 25 stasiun jaringan pengamatan Cuaca Jerman Layanan (DWD) dan jaringan AERONET global di seluruh Jerman dipertimbangkan. Di sisi lain, efek radiasi diperkirakan dengan simulasi transfer radiasi eksplisit berdasarkan analisis ulang Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS) dari Uni Eropa (ESA) pada komposisi atmosfer.

Evaluasi yang sekarang telah diterbitkan menunjukkan untuk contoh tahun 2015 bahwa ada gradien yang jelas dalam energi matahari di Jerman: Karena posisi matahari yang lebih tinggi, ia bersinar lebih intensif di selatan Republik Federal rata-rata tahunan hingga 0,5 megawatt jam per meter persegi daripada di utara. Karena aerosol dari sumber kontinental, energi matahari redup di timur Jerman dibandingkan di barat. Kedua efek tumpang tindih dan memastikan bahwa hasil rata-rata tahunan sistem fotovoltaik di Sungai Neisse di timur jauh Jerman hingga 0,05 megawatt per meter persegi lebih rendah daripada di Pegunungan Alpen di ujung selatan Jerman. Dalam praktiknya, berbagai faktor lain yang mempengaruhi mulai dari tutupan awan hingga ketinggian instalasi surya berperan.

“Efek radiasi aerosol pasti harus diperhitungkan dalam prakiraan tenaga surya harian. Model CAMS dari program pengamatan iklim Eropa Copernicus adalah dasar yang baik, tetapi juga harus lebih ditingkatkan sehingga operator jaringan dapat lebih mengontrol peningkatan pangsa listrik dari sistem fotovoltaik di jaringan listriknya. Dengan demikian, penelitian dasar kami menyediakan blok bangunan penting untuk transisi energi dan menekankan relevansi sosial penelitian aerosol di luar kualitas udara,” tegas Dr. Hartwig Deneke, kepala kelompok kerja Penginderaan Jauh Satelit di TROPOS. Kelompok kerjanya terutama menggunakan data satelit untuk menyelidiki sifat-sifat awan dan aerosol dan untuk menentukan pengaruhnya terhadap radiasi matahari dan terestrial.

Studi ini juga menggarisbawahi bahwa pengukuran radiasi matahari di tanah penting sebagai referensi, karena energi matahari aktual pada susunan surya sangat bervariasi dan sejauh ini hanya dapat diprediksi sebagian oleh model kualitas udara. Analisis yang diterbitkan merupakan langkah penting menuju laporan cuaca matahari yang akurat, tetapi jalan di depan masih panjang. “Dalam penelitian kami, kami hanya dapat mempelajari satu tahun. Namun, radiasi matahari dan kualitas udara terkadang berfluktuasi secara signifikan antar tahun. Oleh karena itu, pada langkah selanjutnya, kami ingin mempertimbangkan jangka waktu yang lebih lama, dari 2003 hingga 2021, dan kami penasaran untuk melihat apakah temuan kami dari tahun 2015 juga berlaku untuk tahun-tahun lainnya,” jelas Jonas Witthuhn dari TROPOS. Tidak hanya operator jaringan listrik di Jerman, tetapi juga di seluruh dunia dapat memperoleh manfaat dari perkiraan peningkatan output fotovoltaik. Tilo Arnhold

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Institut Leibniz untuk Penelitian Troposfer (TROPOS). Asli ditulis oleh Tilo Arnhold. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.

Posted By : togel hongkonģ