Il clima più caldo può influire sull’affidabilità dei parchi di energia solare

Una nuova ricerca suggerisce che l’Australia dovrà adattarsi ai cambiamenti climatici nella produzione di energia solare per garantire l’affidabilità della produzione di energia.

Quello dell’Australia transizione verso le energie rinnovabili è ben avviato, ma un imminente cambiamento nell’affidabilità del solare dovuto al cambiamento climatico potrebbe avere un impatto sulla capacità di generazione e sulla gestione della rete elettrica.

Pulizia dei pannelli solari. Garantire l’affidabilità della produzione di energia solare sarà fondamentale nel prossimo futuro. Credito immagine: maddybris tramite Pixabay, licenza gratuita

Modellazione condotta da ricercatori di UNSW Sydney prevede i cambiamenti nella disponibilità di energia solare in diverse regioni dell’Australia in un clima più caldo. I risultati, pubblicati sulla rivista Energia solarehanno implicazioni per il futuro sviluppo delle infrastrutture di energia solare in Australia, inclusa la più grande rete energetica di infrastrutture solari del mondo.

L’Australia è un importante hotspot solare, con diversi importanti sistemi di energia solare collegati alla rete su larga scala – o impianti solari fotovoltaici (PV) – in funzione o in fase di sviluppo. Tuttavia, la sensibilità della produzione di energia solare alla variabilità indotta dalle condizioni meteorologiche può limitare la sua capacità di fornire una fornitura energetica costante e affidabile.

Gestire la stabilità della rete a causa della variabilità intrinseca nella generazione di energia solare dovuta a fattori come la copertura nuvolosa, i cicli stagionali e la posizione – che saranno tutti influenzati dal riscaldamento futuro – è possibile con previsioni, stoccaggio dell’energia e controlli del carico adeguati. Ma, se non gestito, può portare a deficit di potenza che possono provocare interruzioni, ridotta affidabilità o addirittura guasti completi alla rete.

“Modellare i futuri cambiamenti nella disponibilità solare è fondamentale per mantenere stabile la produzione di energia mentre l’Australia aumenta la sua dipendenza dal solare su larga scala”, afferma Shukla Poddarautore principale dello studio e ricercatore post-dottorato presso l’ Scuola di Ingegneria del Fotovoltaico e delle Energie Rinnovabili.

“Con il riscaldamento del clima, gestire queste fluttuazioni di energia indotte dalle condizioni meteorologiche sarà una sfida crescente, quindi abbiamo bisogno di modelli per aiutare a prevedere e prepararci meglio a queste dinamiche di cambiamento”.

Pannelli solari – foto illustrativa. Credito immagine: Jeroen van de Water tramite Unsplash, licenza gratuita

Futura affidabilità solare in Australia

Per lo studio degli aspetti relativi all’affidabilità dell’energia solare, i ricercatori hanno utilizzato simulazioni di modelli climatici regionali per mappare i cambiamenti nella distribuzione e nella variabilità delle risorse solari australiane in uno scenario ad alte emissioni – la traiettoria climatica che l’Australia sta attualmente seguendo.

Hanno scoperto che l’affidabilità solare potrebbe aumentare nelle regioni dell’Australia orientale entro il 2099. In particolare, si prevede che la densità delle risorse solari, o irraggiamento, aumenterà leggermente, con meno periodi intermittenti o di pausa (quando la produzione di energia è insufficiente a causa di condizioni meteorologiche sfavorevoli) e più giornate limpide. giorni di cielo all’anno.

I risultati suggeriscono anche che l’affidabilità solare diminuirà nell’Australia occidentale nello stesso periodo, con una leggera diminuzione della disponibilità, mentre potrebbero aumentare anche i periodi intermittenti. Si prevede che anche la durata degli episodi – i periodi consecutivi in ​​cui l’energia solare è altamente fattibile per la produzione di energia – diminuirà, così come diminuirà anche il numero di giorni di cielo sereno.

“Il nostro studio rivela che l’Australia orientale sperimenterà un aumento della disponibilità di risorse solari e della durata degli episodi in futuro, indicando la probabilità di una produzione futura di energia più stabile e affidabile”, afferma Poddar. “Si prevede che questa regione sperimenterà una riduzione delle pause e della frequenza dei giorni intermittenti e nuvolosi in futuro, evidenziando una ridotta intermittenza futura.

“Al contrario, alcune regioni dell’Australia occidentale potrebbero riscontrare maggiori problemi di intermittenza, una sfida chiave per i futuri sistemi energetici australiani, e probabilmente dovranno fare maggiore affidamento sulle soluzioni di stoccaggio dell’energia per garantire la stabilità della rete in futuro”.

Impatti sugli sviluppi del solare fotovoltaico su larga scala

Nell’ambito dello studio, i ricercatori hanno anche completato una futura valutazione delle risorse solari dei parchi solari SunCable e del New England in Australia.

SunCable sta sviluppando il più grande parco solare del mondo nel Territorio del Nord, che fornirà energia rinnovabile ai mercati nazionali e internazionali. Anche il parco solare del New England, il secondo più grande in Australia, è in costruzione e, una volta completato, genererà una quantità significativa di elettricità per il Nuovo Galles del Sud.

Hanno scoperto che il sito del parco solare del New England avrà in futuro condizioni favorevoli per generare energia fotovoltaica ottimale, con più giornate di cielo sereno e un previsto aumento netto della capacità di generazione di energia a lungo termine.

Tuttavia, i risultati mostrano che il parco solare SunCable potrebbe riscontrare un aumento dei problemi di intermittenza in futuro, suggerendo la necessità di più sistemi di stoccaggio dell’energia e di previsione delle risorse solari.

“Comprendere l’affidabilità della futura generazione solare può informare la progettazione di questi siti solari fotovoltaici su larga scala – dove dovrebbero espandere lo sviluppo e dove potrebbero aver bisogno di investire di più nelle tecnologie di stoccaggio”, afferma Professore Associato Merlinde Kaycoautore dello studio e docente presso la Scuola di Ingegneria del Fotovoltaico e delle Energie Rinnovabili.

I ricercatori affermano che sono necessari ulteriori studi per determinare come integrare il solare fotovoltaico in Australia con altre energie rinnovabili, soprattutto perché è probabile che si verifichino condizioni meteorologiche più estreme.

“Il prossimo passo sarebbe quello di condurre uno studio sinergico su come l’energia eolica può integrare quella solare in un futuro clima più caldo, poiché sappiamo che i sistemi ibridi possono essere vantaggiosi per generare una fornitura energetica costante quando il sole non splende o quando il vento non soffia”. t soffia”, A/Prof. Kay dice.

“Dobbiamo anche considerare in che modo eventi estremi dirompenti, come gli incendi boschivi, avranno un impatto sulla produzione di energia rinnovabile e sul funzionamento della rete nel futuro, dato che è probabile che aumentino in frequenza e intensità”.

Fonte: UNSW