Ricercatori francesi del Center for Material Forming presso PLS University hanno sviluppato un nuovo sistema basato su intelligenza artificiale per proteggere i pannelli solari dai danni causati dal vento forte. Lo studio, pubblicato sulla rivista Physics of Fluids, propone un innovativo framework decisionale che ottimizza l'angolazione dei singoli pannelli in caso di condizioni meteorologiche estreme.
Questa ricerca assume particolare rilevanza nel contesto della rapida espansione del settore fotovoltaico a livello globale. L'energia solare rappresenta infatti un pilastro fondamentale per raggiungere l'obiettivo di zero emissioni nette entro il 2050. Tuttavia, la vulnerabilità dei pannelli solari ai danni causati dal vento costituisce una sfida significativa per il settore, con un aumento dei costi assicurativi legati agli eventi meteorologici avversi.
Il nuovo sistema combina simulazioni avanzate del vento e machine learning per determinare l'angolazione ottimale di ciascun pannello in caso di venti forti. A differenza dei metodi tradizionali che prevedono il posizionamento orizzontale di tutti i pannelli oltre una certa velocità del vento, questo approccio considera ogni pannello come un'unità decisionale indipendente.
Elie Hachem, uno degli autori dello studio, spiega: "È come insegnare ai pannelli a danzare con il vento, minimizzando i danni e proteggendo al contempo la produzione di energia durante i venti forti".
Il sistema si è dimostrato in grado di ridurre significativamente lo stress meccanico sui pannelli rispetto alle attuali misure di sicurezza, offrendo una soluzione scalabile per migliorare la resilienza degli impianti fotovoltaici nel mondo reale.
Vantaggi e sfide del vento per il fotovoltaico
Il vento ha effetti sia positivi che negativi sugli impianti solari:
- Aiuta a mantenere puliti i pannelli eliminando accumuli di polvere e sporcizia
- Migliora l'efficienza raffreddando la superficie dei pannelli
- Può causare danni strutturali in caso di eventi meteorologici estremi
Finora, la ricerca si è concentrata principalmente sull'ottimizzazione di parametri come la spaziatura tra le file di pannelli, l'altezza da terra e l'angolo di inclinazione. I sistemi di tracking ruotano i pannelli per massimizzare l'esposizione al sole, ma si bloccano in una posizione orizzontale considerata sicura oltre una certa velocità del vento.
Tuttavia, questa soluzione comporta una perdita di produzione energetica e non sempre protegge efficacemente i pannelli in caso di venti molto forti. Il nuovo approccio basato su IA mira a superare questi limiti, consentendo una regolazione più precisa e dinamica dell'orientamento di ciascun pannello in base alle condizioni atmosferiche.
La ricerca apre la strada allo sviluppo di sistemi fotovoltaici più intelligenti e adattivi, in grado di resistere meglio alle sfide poste dai cambiamenti climatici. Questo potrebbe contribuire a rendere l'energia solare ancora più affidabile e competitiva, accelerando la transizione verso un futuro a zero emissioni di carbonio.