Jak lepiej dysponować prądem z fotowoltaiki? Nowy algorytm może w tym pomóc

• Naukowcy z RPA opracowali nowy algorytm, który optymalizuje zarządzanie energią z fotowoltaiki, redukując problem nierównego ograniczania produkcji między wytwórcami oraz nierynkowego rozdysponowania energii.
• Algorytm wykorzystuje uczenie maszynowe do przewidywania zapotrzebowania na energię i dostosowania produkcji do bieżących warunków, co pozwala na maksymalne wykorzystanie mocy instalacji fotowoltaicznych.
• Rozwiązanie to ma na celu również zmniejszenie kosztów inwestycji w infrastrukturę energetyczną, takich jak magazyny energii, oraz zapewnienie większej efektywności ekonomicznej systemu.

Czy da się powstrzymać nierynkowe rozdysponowanie energii?

Fotowoltaika jako odnawialne źródło energii odgrywa kluczową rolę w transformacji energetycznej, jednak intensywne rozwijanie tego typu instalacji niesie za sobą wyzwania związane z równowagą w sieci energetycznej. Nowy algorytm opracowany przez naukowców z RPA może być kamieniem milowym w optymalnym zarządzaniu energią generowaną przez rozproszone źródła, takie jak panele fotowoltaiczne.

Jednym z podstawowych problemów, przed którymi stoi energetyka odnawialna, jest nierównomierność dostaw energii wynikająca z ich nieregularnego charakteru. energia słoneczna nie jest dostępna przez cały czas – jej dostępność zależy od warunków pogodowych, pory dnia, a nawet pory roku. Aby zapewnić stabilność systemu energetycznego, operatorzy muszą ograniczać wytwarzanie energii przez farmy fotowoltaiczne w sytuacjach, gdy podaż przewyższa zapotrzebowanie. Dochodzi wtedy do tzw. nierynkowego rozdysponowania energii, które skutkuje wyłączaniem farm fotowoltaicznych. Nie jesteśmy w stanie uniknąć wyłączeń bez odpowiedniej ilości energii w magazynach w miksie energetycznym, jednak możemy sprawić, aby wyłączenia były bardziej sprawiedliwe. Aktualnie problemem jest to, że nie zawsze takie ograniczenia są równo rozkładane pomiędzy różnych producentów, co może prowadzić do nierównego traktowania, a w konsekwencji problemów finansowych mniejszych wytwórców energii.

Algorytm w służbie transformacji energetycznej

Algorytm opracowany przez naukowców z Uniwersytetu w Johannesburgu ma pomóc w bardziej sprawiedliwym zarządzaniu energią, redukując nierówności w ograniczaniu produkcji mocy pomiędzy poszczególnymi jednostkami wytwórczymi. W klasycznym systemie zarządzania energią, operatorzy często wybierają najprostsze rozwiązania, jak np. proporcjonalne ograniczanie produkcji w całej sieci lub nakładanie ograniczeń na konkretne lokalizacje, co może prowadzić do niekorzystnych skutków dla mniejszych producentów. Nowy algorytm wykorzystuje złożone obliczenia matematyczne oraz dane z sieci, aby wyznaczyć optymalne punkty ograniczenia mocy dla poszczególnych farm, minimalizując tym samym straty oraz zapewniając bardziej zrównoważone rozwiązanie.

Jednym z kluczowych elementów tego podejścia jest wykorzystywanie uczenia maszynowego, które pomaga przewidzieć przyszłe zapotrzebowanie na energię oraz poziom jej produkcji. Algorytm na bieżąco monitoruje stan sieci energetycznej i analizuje dane meteorologiczne, co pozwala na dynamiczne dostosowywanie poziomu produkcji energii do aktualnych potrzeb. W przeciwieństwie do tradycyjnych metod zarządzania energią, program pozwala na maksymalne wykorzystanie potencjału instalacji fotowoltaicznych bez ryzyka destabilizacji sieci.

Korzyści techniczne i ekonomiczne

Warto zaznaczyć, że redukcja mocy wytwarzanej przez farmy fotowoltaiczne to problem nie tylko techniczny, ale także ekonomiczny. Producenci energii odnawialnej, zwłaszcza mniejsze podmioty, często ponoszą straty, gdy są zmuszani do ograniczania produkcji. Algorytm opracowany przez badaczy z Uniwersytetu w Johannesburgu ma na celu zapewnienie równych szans wszystkim producentom, minimalizując konieczność ograniczeń tam, gdzie jest to możliwe, a w przypadkach, gdy są one nieuniknione, rozkładając je w sposób bardziej sprawiedliwy.

Opracowanie nowego algorytmu może również przyczynić się do zmniejszenia kosztów związanych z rozbudową infrastruktury energetycznej. W sytuacji, gdy nadprodukcja energii słonecznej staje się problemem, jednym z rozwiązań jest budowa nowych magazynów energii lub zwiększenie mocy przesyłowej sieci. Są to jednak bardzo kosztowne inwestycje, które nie zawsze są opłacalne. Dzięki zastosowaniu inteligentnego zarządzania produkcją i dystrybucją energii, można uniknąć niektórych z tych kosztów, co przekłada się na większą efektywność ekonomiczną systemu energetycznego.

Źródło: pv-magazine.com