Belysning af vejen til vedvarende energi

Solenergi tilbyder en lovende, vedvarende alternativ til fossile brændstoffer. Men solenergiproduktion er kompliceret og påvirket af stadigt skiftende faktorer som skydækning, tidspunktet på dagen, og endda støvpartikler i luften.

Professor Mahesh Bandi fra Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST) har været med til at udvikle en roman, standardiseret måde at kvantificere og sammenligne disse variationer i solenergi. Hans nye undersøgelse, udgivet i Fysisk gennemgang anvendt , kan hjælpe med at styre udviklingen og ydeevnen af ​​solcelleanlæg – systemer, der udnytter solens energi og omdanner den til elektricitet.

"Vi har i øjeblikket ingen standard til at sammenligne solcelleenergiudsving, fordi de ændrer sig afhængigt af, hvor de måles, " sagde Bandi, der arbejder inden for OISTs ikke-lineære og ikke-ligevægtsfysikenhed. "At finde det sammenligningsgrundlag er ekstremt vigtigt."

I Flux

Forskere bruger en mængde, der kaldes effektspektret, til at studere udsving i solcellernes fotovoltaiske effekt - den energi, der genereres, når sollys omdannes til elektricitet.

Forskere kan bruge strømspektret til at kvantificere størrelsen af ​​udsving i den strøm, der genereres af individuelle solcelleanlæg over hele planeten. Imidlertid, der er ingen standard til at sammenligne disse forskellige værdier på tværs af planter, fordi aflæsningerne varierer baseret på funktioner som skydækning og støv i luften. Ligesom guldstandarden blev brugt til at værdiansætte valuta i det 19. og 20. århundrede, en standardmåling er nødvendig for en meningsfuld vurdering af energiproduktionen på tværs af anlæg.

For at identificere en sådan standard, Bandi og hans samarbejdspartner, Professor Golan Bel fra Ben Gurion University of the Negev i Israel, analyserede clear-sky-indekset, som kvantificerer solens energioutput som elektromagnetiske bølger, uden forstyrrelser fra skyer eller støv.

Forskernes analyse af klare himmeldata fra 2009 afslørede, at denne grundlæggende solindstråling fulgte et mønster, der afhang af ændringer i dagslysvarigheden fra den ene dag til den anden.

Bandi og Bel konkluderede, at måling af den grundlæggende solstråling på et bestemt sted på Jorden danner en pålidelig sammenligningsstandard for det fotovoltaiske effektspektrum på samme sted. Dette er fordi, selv på trods af variationen af ​​skyer og andre støjkilder, geografisk placering påvirker pålideligt fotovoltaisk elproduktion.

Bandis næste skridt er at undersøge, hvordan støjkilder som forbipasserende skyer påvirker udsving i solenergi. Ultimativt, han håber, at denne forskning kan informere teknik og politik for at optimere solcelleproduktionen.

"Vi har krydset den første barriere for at forstå karakteren af ​​solcelle-udsving ved at finde denne guldstandard, sagde Bandi. Nu har vi en lineal at måle med.