رصد بيانات أنظمة الطاقة الشمسية بالتصوير الآلي.. تقنية سويدية دقيقة
هبة مصطفى
يتسابق العلماء والباحثون فيما بينهم لابتكار تقنيات الطاقات الجديدة، وكان نصيب أنظمة الطاقة الشمسية وافرًا من هذا السباق، بعدما توصّل علماء سويديون إلى نظام آلي يمكنه رصد بياناتها بدقّة متناهية.
وأكد العلماء أن تقنيتهم المبتكرة يمكنها رصد بيانات هذه الأنظمة عبر التصوير الجوي، باستعمال إستراتيجية تتميز بحاجتها إلى مُدخلات بيانات أقلّ مقارنةً بوسائل رصد البيانات المعتادة، بحسب ما نشرته مجلة بي في مغازين (PV Magazine).
وتأتي تقنية التصوير الآلي في صالح أطراف عدّة، سواء المعنيين بالصناعة أو الحكومات وصانعي السياسات وكذلك راصدي البيانات المالية، بجانب إمكان عَدِّها أداة مستقبلية للتمييز بين الأنظمة الكهروضوئية من جهة والشمسية الحرارية من جهة أخرى، وفق ما تابعته منصة الطاقة المتخصصة.
تقنية آلية
سعى العلماء السويديون عبر تقنيتهم الحديثة إلى تعزيز أنظمة الطاقة الشمسية بنظام آلي يمكنه جمع البيانات عبر التصوير الجوي، وركّزوا على التعامل مع الأنظمة الصغيرة غير المركزية.
وبصورة تفصيلية، اعتمد تشغيل التقنية على نظام يو-نت (U-net) القائمة على ما أطلقوا عليه "شبكة عصبونية التفافية" (سي إن إن)، وهي شبكة تمثّل حلًا جذريًا لمعالجة الصور والمرئيات والرؤية الحاسوبية لأدوات الذكاء الاصطناعي.
ويمكن لهذه الشبكة جمع بيانات الصور بصورة مجزئة وسريعة ودقيقة في آن واحد، وتختلف هذه التقنية عن التقنيات الأخرى باعتمادها على مُدخلات بيانات وأجهزة أقلّ عددًا.
وأوضحت دراسة رصد الأنظمة الشمسية اللامركزية الصغيرة عبر التصوير الجوي أن تقنية "يو-نت" تكتسب دقّتها من جمع البيانات بصورة آلية دقيقة، لكن الميزة الأبرز تظهر في التطبيق العملي، إذ يُسهم النظام الآلي في تقييم أداء الألواح الشمسية والصيانة وتقدير حجم إنتاج الكهرباء.
وعلى الصعيد التقني، ترصد تقنية التصوير الجوي لأنظمة الطاقة الشمسية صورًا بدقة 128*128 بيكسل، ولا تختلف عن دقة 256*256 بيكسل، لتصل إلى نتيجة أفضل بالاعتماد على عدد أقلّ من الحواسيب.
عوائد الصناعة
عادةً ما تشجع بيانات انتشار أنظمة الطاقة الشمسية وجودة أداءها المُصنّعين وأصحاب المصالح والمسؤولين على بذل جهود إضافية لتطويرها؛ لذا تؤدي تقنية التصوير الآلي دورًا مهمًا في نقل بيانات دقيقة وسريعة عن حالة الأنظمة.
وتعالج التقنية الصور الملتقطة لرصد الفروق الجوهرية بين الأنظمة الحرارية الشمسية والأنظمة الكهروضوئية، بعد أن سبَّب الفارق بينهما ارتباكًا، بالنظر إلى اشتراكهما في خصائص عدّة.
ويرصد الرسم البياني أدناه -الذي أعدّته منصة الطاقة المتخصصة- حجم تركيبات الطاقة الشمسية بدءًا من عام 2017 حتى 2024:
وتعتمد أنظمة الطاقة الشمسية على امتصاص كميات كبيرة من ضوء الشمس، باستعمال مرايا أو عاكسات تستخلص ضوء الشمس في مساحات صغيرة يمكن من خلالها تحويل الطاقة الشمسية إلى حرارة، وتُنتج حينها الكهرباء.
أمّا الأنظمة الكهروضوئية، فتقوم على تحويل جزيئات الضوء إلى كهرباء، عبر الألواح الشمسية المكونة من خلايا كهروضوئية مصنوعة من السيليكون، وتنتج الكهرباء لدى احتجاز الألواح للإشعاع الشمسي.
ولفتت الدراسة السويدية إلى ضرورة تثبيت الأنظمة الشمسية في وضع مائل حتى تتمكن تقنية الرصد الآلي من التصوير بدقة، في حين اختُبِرَت التقنية على قاعدتي بيانات في ألمانيا والسويد.
اقرأ أيضًا..
- انقطاع الكهرباء في مصر.. خبراء يقدمون حلولًا عملية بتكلفة اقتصادية
- أكبر محطة طاقة شمسية في الأردن.. مشروع ضخم بتقنية مميزة (صور)
- الاندماج النووي في أميركا يثير غيرة بريطانيا.. وهذه أبرز العقبات (تقرير)
- إيرادات الطاقة النظيفة عالميًا تتجاوز 2.5 تريليون دولار في 2022 (تقرير)
