Investigadores crean un marco para optimizar la inclinación de los paneles solares en vientos extremos

Fuente: https://www.pv-magazine.com

Investigadores franceses han propuesto un marco numérico de toma de decisiones para determinar la optimización del ángulo de inclinación de los paneles solares en condiciones de vientos extremos. Afirman que el marco desafía las prácticas de ingeniería tradicionales y ofrece una solución escalable para mejorar la resiliencia en el mundo real.

Investigadores del Centro de Formación de Materiales de la Universidad PLS en Sophia Antipolis, Francia , han propuesto un marco de toma de decisiones numéricas para la protección de paneles solares contra condiciones climáticas extremas.

El artículo de investigación “ Combinación de aprendizaje automático y dinámica de fluidos computacional para la optimización del ángulo de inclinación de paneles solares en vientos extremos ”, disponible en la revista Physics of Fluids, dice que actualmente no existen mejores prácticas sobre cómo guardar paneles solares en condiciones de viento fuerte.

Los métodos tradicionales para proteger los paneles solares contra vientos fuertes suelen incluir la colocación de los paneles en una posición de almacenamiento supuestamente segura, paralela al suelo, una vez que se alcanza una determinada velocidad del viento. Si bien esto ha demostrado ser eficaz en algunos casos, los paneles pierden producción de energía en esta posición y, a menudo, no están protegidos contra las velocidades de viento más altas.

El nuevo marco del equipo está diseñado para recomendar una posición de almacenamiento que aprovecha el uso creciente de actuadores de seguidores solares y permite que los paneles establezcan un ángulo óptimo en relación con el sol para continuar maximizando la producción de energía.

El marco combina simulaciones avanzadas de viento con aprendizaje automático para optimizar los ángulos de los paneles solares individuales en caso de fuertes vientos. “Al combinar dinámica de fluidos avanzada e inteligencia artificial, vimos una oportunidad de abordar los riesgos de daños causados ​​por el viento de manera innovadora y contribuir a la resiliencia de los sistemas de energía renovable”, afirmó Elie Hachem, autor del informe.

A diferencia de los métodos anteriores desarrollados para la protección de los paneles, el nuevo marco trata a los paneles como tomadores de decisiones independientes e identifica soluciones basadas en datos para reducir el estrés y superar las protecciones actuales. «Es como enseñar a los paneles a bailar con el viento, minimizando los daños y protegiendo al mismo tiempo la producción de energía durante vientos de alta velocidad», añadió Hachem.

El equipo de investigación realizó una serie de experimentos para probar su estructura frente a diferentes causas potenciales de rotura, incluidos el desgarro, las vibraciones y la fatiga.

Descubrieron que su propuesta minimizaba los esfuerzos aerodinámicos en disposiciones bidimensionales y tridimensionales de seis paneles montados en el suelo bajo una velocidad de viento incidente de 50 km/h. También se descubrió que superaba en varias decenas de puntos porcentuales las prácticas de protección de referencia consideradas en la literatura incluida en el artículo de investigación.

“Esto da esperanza de que, al interactuar con su entorno de dinámica de fluidos computacional mediante prueba y error, un agente de aprendizaje de refuerzo profundo puede aprender soluciones inesperadas a este complejo problema de toma de decisiones y llegar a soluciones innovadoras y factibles capaces de gestionar activos solares a escala de servicios públicos durante eventos de fuertes vientos, al tiempo que complementa de manera eficiente la intuición de ingeniería y la experiencia práctica”, dicen los investigadores.

Añaden que el marco desafía las prácticas de ingeniería tradicionales y ofrece una solución escalable para mejorar la resiliencia en el mundo real.