Investigadores de la Universidad Case Western Reserve harán un estudio epidemiológico de tipo control de enfermedades de más de 5 millones de paneles solares en cientos de plantas de energía en todo el mundo para aprender cómo los módulos fotovoltaicos se degradan en diferentes condiciones.
Financiado por un premio de la Iniciativa SunShot del Departamento de Energía de los Estados Unidos DOE de $ 1.35 millones, el objetivo del estudio es impulsar diseños que hagan que los módulos duren más y tengan una salida de energía más predecible, lo que puede ayudar a reducir el costo de la energía limpia y agregar certeza parainversores de energía renovable.
El DOE busca predecir con precisión y, por lo tanto, extender la vida útil de los paneles solares, que se espera que generen energía durante 30 años o más. Pero, para crear una vida útil más larga, los fabricantes necesitan mejor información sobre qué factores contribuyenEl final de la utilidad de un módulo.
En lugar de estudiar porciones de módulos fotovoltaicos en el laboratorio, "Adoptamos un enfoque de bioinformática y análisis de datos", dijo Roger French, profesor de Ciencias e Ingeniería de Materiales F. Alex Nason y director de Solar Durability and Lifetime Extension SDLE Centro: "Al igual que los médicos que estudian a 30,000 enfermeras durante 20 años, observando cuánto humo, cuántos tienen sobrepeso y cuánto ejercicio ... Estamos utilizando este mismo enfoque para analizar los módulos fotovoltaicos solares".
"En ese tipo de estudio, puede hacer preguntas sofisticadas y obtener respuestas", dijo French.
Los investigadores recopilarán y analizarán datos de varias marcas de módulos, en diferentes climas a diferentes edades e instalaciones, en cuatro continentes. También desarrollarán nuevas pruebas en el Centro SDLE para comprender los procesos físicos que tienen lugar en el campo.El centro acelerará el envejecimiento, exponiendo los módulos al equivalente de décadas de radiación solar y clima en solo unos pocos años.
"Determinaremos, y clasificaremos en la importancia de la precisión de la predicción, las variables que cambian el rendimiento de vida previsto de los módulos utilizando nuestro enfoque estadístico / epidemiológico, ciencia de la degradación", dijo Jiayang Sun, profesor de epidemiología y bioestadística en la Facultad de Medicina de CWRUy director del Centro de Investigación Estadística, Computación y Colaboración.
Al combinar esa información con los mecanismos de degradación encontrados en las pruebas de laboratorio, los investigadores identificarán los factores que más contribuyen a la disminución de un módulo. Esos factores serán los objetivos de mejoras en la tecnología.
"Podremos estimar con mayor precisión cuánta energía y dinero producirán los módulos durante su vida útil; información que es útil para fabricantes, usuarios e inversores", dijo Timothy Peshek, profesor de investigación de ciencia e ingeniería de materiales de Case Western Reserve yuno de los líderes del proyecto.
Los socios en el esfuerzo incluyen Underwriter's Laboratories; SunEdison, fabricante de sistemas solares para hogares, negocios y plantas de energía; Terraform Power, una compañía de energía renovable que proporcionará datos de casi 400 plantas de energía solar que posee y opera en América del Norte y del Sur; Sandia National Laboratory; y Fraunhofer-ISE, el instituto de investigación de energía solar más grande de Europa.
El grupo de investigación en el Centro SDLE de Case Western Reserve también será un receptor secundario de otro premio de la Iniciativa SunShot centrado en el estudio de las hojas posteriores de más de 200 módulos. Una hoja posterior es una hoja delgada de varias capas que cubre la parte posterior de un módulo, protegiendo a los trabajadores de altos voltajes y otros materiales del panel de dañar la luz ultravioleta y los elementos.
Underwriter's Laboratories dirigirá el estudio de la hoja de respaldo. Los socios en ese proyecto incluyen Arkema, una compañía internacional de productos químicos y avanzados; 3M, un fabricante de materiales avanzados; el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología, el Laboratorio Nacional de Energía Renovable y la Universidad del Nordeste.
El SDLE realizará un análisis epidemiológico de los datos de la hoja de respaldo proporcionados por el resto del grupo y evaluará las debilidades en el laboratorio.
La lámina posterior, como el aislamiento en un cable eléctrico, protege a los instaladores y trabajadores de mantenimiento de descargas eléctricas. La cubierta también protege el interior de la humedad, la lluvia y la nieve, el polvo y la contaminación química.
"La degradación conduce a fallas de seguridad y fallas del módulo en sí", dijo Laura Bruckman, profesora de investigación de CWRU en ciencia e ingeniería de materiales que liderará el análisis. "Nuestro objetivo es comprender cómo fallan las láminas en el mundo real endiferentes zonas climáticas "
Los estudios comienzan en octubre y pueden continuar hasta 2018.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Case Western Reserve . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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