《流體物理學(xué)》雜志上的研究論文《結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)和計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)在極端風(fēng)力下優(yōu)化太陽(yáng)能電池板傾斜角度》指出，目前尚無(wú)關(guān)于如何在強(qiáng)風(fēng)條件下收放太陽(yáng)能電池板的最佳實(shí)踐。
保護(hù)太陽(yáng)能電池板免受強(qiáng)風(fēng)侵襲的傳統(tǒng)方法通常是，當(dāng)風(fēng)速達(dá)到一定水平時(shí)，電池板會(huì)進(jìn)入與地面平行的假定安全存放位置。雖然這種方法在某些情況下被證明是有效的，但電池板在此位置會(huì)損失能量輸出，而且通常無(wú)法抵御最高風(fēng)速。
該團(tuán)隊(duì)的新框架旨在推薦一種收起位置，該位置充分利用太陽(yáng)跟蹤器執(zhí)行器的日益普及，并允許電池板相對(duì)于太陽(yáng)設(shè)置最佳角度，以繼續(xù)最大化功率輸出。
該框架將先進(jìn)的風(fēng)力模擬與機(jī)器學(xué)習(xí)相結(jié)合，以優(yōu)化強(qiáng)風(fēng)下單個(gè)太陽(yáng)能電池板的角度。報(bào)告作者 Elie Hachem 表示：“通過(guò)結(jié)合先進(jìn)的流體動(dòng)力學(xué)和人工智能，我們看到了以創(chuàng)新方式應(yīng)對(duì)風(fēng)災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)并為可再生能源系統(tǒng)的恢復(fù)力做出貢獻(xiàn)的機(jī)會(huì)。”
與之前為保護(hù)太陽(yáng)能電池板而開發(fā)的方法不同，新框架將太陽(yáng)能電池板視為獨(dú)立的決策者，并確定數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的解決方案以減輕壓力并超越當(dāng)前的保護(hù)措施。“這就像教太陽(yáng)能電池板隨風(fēng)起舞，在風(fēng)速較高時(shí)保護(hù)能源生產(chǎn)，同時(shí)將損害降至最低，”Hachem 補(bǔ)充道。
研究小組進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，測(cè)試他們的框架針對(duì)不同的潛在破損原因，包括撕裂、振動(dòng)和疲勞。
他們發(fā)現(xiàn)，在入射風(fēng)速為 50 公里/小時(shí)的情況下，他們提出的方法可以最大限度地減少六塊地面安裝面板的二維和三維布置的空氣動(dòng)力學(xué)影響。此外，該方法的效果比研究論文中文獻(xiàn)中考慮的基線保護(hù)措施高出幾十個(gè)百分點(diǎn)。
研究人員表示：“這給了我們希望，通過(guò)以反復(fù)試驗(yàn)的方式與計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)環(huán)境進(jìn)行交互，深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)代理可以學(xué)習(xí)到這個(gè)復(fù)雜決策問(wèn)題的意想不到的解決方案，并提出創(chuàng)新的、可行的解決方案，能夠在強(qiáng)風(fēng)天氣期間管理公用事業(yè)規(guī)模的太陽(yáng)能資產(chǎn)，同時(shí)有效地補(bǔ)充工程直覺和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。”
他們補(bǔ)充說(shuō)，該框架挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)的工程實(shí)踐，并為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)世界的彈性提供了可擴(kuò)展的解決方案。
