Data cuaca telah lama membantu para peramal cuaca memprediksi awan, hujan, dan badai. Lisa Bozeman dari Purdue Polytechnic Institute ingin mengubah hal ini agar pemilik utilitas dan sistem surya dapat memprediksi kapan dan di mana sinar matahari akan muncul, sehingga dapat meningkatkan produksi energi surya.
"Bukan hanya tentang seberapa biru langitnya," kata Boseman, 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 digabungkan dengan kumpulan data publik lainnya untuk meningkatkan responsivitas dan efisiensi jaringan listrik nasional dengan memprediksi produksi energi surya secara lebih akurat. Perusahaan utilitas sering menghadapi tantangan dalam memenuhi permintaan selama musim panas yang terik dan musim dingin yang membekukan.
"Saat ini, model prakiraan dan optimasi surya yang tersedia untuk utilitas masih terbatas terkait dampak harian energi surya terhadap jaringan listrik," ujar Bozeman. "Dengan menentukan cara menggunakan data yang ada untuk mengevaluasi pembangkitan tenaga surya, kami berharap dapat membantu jaringan listrik. Para pengambil keputusan manajemen lebih mampu mengelola kondisi cuaca ekstrem serta fluktuasi konsumsi energi."
Instansi pemerintah, bandara, dan lembaga penyiaran memantau kondisi atmosfer secara langsung (real-time). Informasi cuaca terkini juga dikumpulkan oleh individu menggunakan perangkat yang terhubung internet 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 umum.
Kelompok riset Bozeman sedang menjajaki cara untuk menggabungkan informasi waktu nyata dengan data cuaca historis dari Laboratorium Energi Terbarukan Nasional (NREL), eksperimen nasional utama Departemen Energi AS dalam penelitian dan pengembangan energi terbarukan dan efisiensi energi. NREL menghasilkan kumpulan data yang disebut Tahun Meteorologi Khas (TMY) yang menyediakan nilai radiasi matahari per jam dan elemen meteorologi untuk satu tahun tipikal. Data TMY NREL dapat digunakan untuk menentukan kondisi iklim tipikal di lokasi tertentu dalam jangka waktu yang panjang.
Untuk membuat set data TMY, NREL mengambil data stasiun cuaca dari 50 hingga 100 tahun terakhir, merata-ratakannya, dan menemukan bulan yang paling mendekati rata-rata, ujar Boseman. Tujuan studi ini adalah 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 balik meteran," kata Bozeman. "Jika kami dapat memprediksi produksi tenaga surya dalam waktu dekat, kami 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 listrik tenaga surya atau angin di lokasi di belakang meteran. Meskipun undang-undang pengukuran neto bervariasi di setiap negara bagian, undang-undang tersebut umumnya mewajibkan perusahaan utilitas untuk membeli kelebihan listrik yang dihasilkan oleh panel fotovoltaik pelanggan. Dengan demikian, seiring dengan semakin banyaknya energi surya yang tersedia di jaringan listrik, penelitian Bozeman juga dapat membantu perusahaan utilitas mengurangi penggunaan bahan bakar fosil.
Waktu posting: 09-Sep-2024