La energía solar ofrece un prometedor alternativa renovable a los combustibles fósiles. Pero la producción de energía solar es complicada y está influenciada por factores en constante cambio como la cobertura de nubes, la hora del día, e incluso partículas de polvo en el aire.

El profesor Mahesh Bandi de la Universidad de Graduados del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (OIST) ha desarrollado conjuntamente una novela, forma estandarizada de cuantificar y comparar estas variaciones en la energía solar. Su nuevo estudio, publicado en Revisión física aplicada , puede ayudar a orientar el desarrollo y el rendimiento de las granjas solares fotovoltaicas, sistemas que aprovechan la energía del sol y la convierten en electricidad.

"Actualmente no tenemos un estándar para comparar las fluctuaciones de la energía solar fotovoltaica porque cambian según el lugar donde se miden, "dijo Bandi, que trabaja dentro de la Unidad de Física No Lineal y en Equilibrio de OIST. "Encontrar esa base comparativa es extremadamente importante".

En flujo

Los científicos usan una cantidad llamada espectro de energía para estudiar las fluctuaciones en la producción de energía solar fotovoltaica, la energía que se genera cuando la luz solar se convierte en electricidad.

Los científicos pueden usar el espectro de energía para cuantificar la magnitud de las fluctuaciones en la energía generada por plantas solares individuales en todo el planeta. Sin embargo, no existe un estándar con el que comparar estos valores distintos en las plantas porque las lecturas varían según características como la cobertura de nubes y el polvo en el aire. Así como el patrón oro se utilizó para valorar la moneda en los siglos XIX y XX, Es necesaria una medición estándar para evaluar de manera significativa la producción de energía en todas las plantas.

Para identificar tal estándar, Bandi y su colaborador, Profesor Golan Bel de la Universidad Ben Gurion del Negev en Israel, analizó el índice de cielo despejado, que cuantifica la producción de energía del sol como ondas electromagnéticas, sin ninguna interferencia de nubes o polvo.

El análisis de los investigadores de los datos de cielo despejado de 2009 reveló que esta irradiancia solar básica siguió un patrón que dependía de los cambios en la duración de la luz del día de un día a otro.

Bandi y Bel concluyeron que medir la radiación solar básica en una ubicación específica de la Tierra forma un estándar de comparación confiable para el espectro de energía fotovoltaica en la misma ubicación. Esto es porque, incluso a pesar de la variabilidad de las nubes y otras fuentes de ruido, La ubicación geográfica impacta de manera confiable la producción de energía fotovoltaica.

El siguiente paso de Bandi es estudiar cómo las fuentes de ruido, como las nubes que pasan, impactan en las fluctuaciones de la energía solar. Por último, espera que esta investigación pueda informar la ingeniería y las políticas para optimizar la producción de energía fotovoltaica.

"Hemos cruzado la primera barrera para comprender el carácter de las fluctuaciones solares fotovoltaicas al encontrar este estándar de oro, "dijo Bandi." Ahora tenemos una regla con la que medir ".