Profesor politeknik bermaksud menggunakan data stasiun cuaca untuk memprediksi ketersediaan energi surya.

Data cuaca telah lama membantu peramal cuaca memprediksi awan, hujan, dan badai. Lisa Bozeman dari Purdue Polytechnic Institute ingin mengubah hal ini sehingga pemilik utilitas dan sistem tenaga surya dapat memprediksi kapan dan di mana sinar matahari akan muncul dan, sebagai hasilnya, meningkatkan produksi energi surya.
“Bukan hanya soal seberapa biru langitnya,” kata Boseman, seorang asisten profesor yang meraih gelar Ph.D. di bidang teknik industri. “Ini juga tentang menentukan produksi dan konsumsi listrik.”
Bozeman sedang meneliti bagaimana data cuaca dapat dikombinasikan dengan kumpulan data publik lainnya untuk meningkatkan daya tanggap dan efisiensi jaringan listrik nasional dengan memprediksi produksi energi surya secara lebih akurat. Perusahaan utilitas sering menghadapi tantangan untuk memenuhi permintaan selama musim panas yang terik dan musim dingin yang membeku.
“Saat ini, model peramalan dan optimasi energi surya yang tersedia bagi perusahaan utilitas terkait dampak harian energi surya pada jaringan listrik masih terbatas,” kata Bozeman. “Dengan menentukan cara menggunakan data yang ada untuk mengevaluasi pembangkitan energi surya, kami berharap dapat membantu jaringan listrik. Para pengambil keputusan manajemen akan lebih mampu mengelola kondisi cuaca ekstrem serta puncak dan lembah dalam konsumsi energi.”
Instansi pemerintah, bandara, dan stasiun penyiaran memantau kondisi atmosfer secara real-time. Informasi cuaca terkini juga dikumpulkan oleh individu menggunakan perangkat yang terhubung ke internet yang terpasang di rumah mereka. Selain itu, data dikumpulkan oleh satelit NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) dan NASA (National Aeronautics and Space Administration). Data dari berbagai stasiun cuaca ini digabungkan dan tersedia untuk publik.
Kelompok riset Bozeman sedang menjajaki cara untuk menggabungkan informasi waktu nyata dengan data cuaca historis dari National Renewable Energy Laboratory (NREL), eksperimen nasional utama Departemen Energi AS dalam penelitian dan pengembangan energi terbarukan dan efisiensi energi. NREL menghasilkan kumpulan data yang disebut Typical Meteorological Year (TMY) yang menyediakan nilai radiasi matahari per jam dan unsur-unsur meteorologi untuk tahun tipikal. Data TMY NREL dapat digunakan untuk menentukan kondisi iklim tipikal di lokasi tertentu dalam jangka waktu yang lama.
Untuk membuat dataset TMY, NREL mengambil data stasiun cuaca dari 50 hingga 100 tahun terakhir, merata-ratakannya, dan menemukan bulan yang paling dekat dengan rata-rata tersebut, kata Boseman. Tujuan studi ini adalah untuk menggabungkan data ini dengan data terkini dari stasiun cuaca lokal di seluruh negeri untuk memprediksi suhu dan keberadaan radiasi matahari di lokasi tertentu, terlepas dari apakah lokasi tersebut dekat atau jauh dari sumber data waktu nyata.
“Dengan menggunakan informasi ini, kami akan menghitung potensi gangguan pada jaringan listrik akibat sistem tenaga surya di belakang meteran,” kata Bozeman. “Jika kita dapat memprediksi pembangkitan tenaga surya dalam waktu dekat, kita dapat membantu perusahaan utilitas menentukan apakah mereka akan mengalami kekurangan atau kelebihan listrik.”
Meskipun perusahaan utilitas biasanya menggunakan kombinasi bahan bakar fosil dan energi terbarukan untuk menghasilkan listrik, beberapa pemilik rumah dan bisnis menghasilkan tenaga surya atau angin di lokasi mereka sendiri di belakang meteran. Meskipun undang-undang net metering berbeda-beda di setiap negara bagian, secara umum undang-undang tersebut mengharuskan perusahaan utilitas untuk membeli kelebihan listrik yang dihasilkan oleh panel fotovoltaik pelanggan. Jadi, seiring semakin banyaknya energi surya yang tersedia di jaringan listrik, penelitian Bozeman juga dapat membantu perusahaan utilitas mengurangi penggunaan bahan bakar fosil.