Având aproximativ 3.000 de ore de soare pe an, Malta se află într-o poziție ideală pentru a valorifica energia soarelui. Dar verile toride, aerul sărat al mării și furtunile ocazionale de praf din Sahara fac din această regiune unul din cele mai dure medii din Europa pentru panourile solare.
Pentru Brian Azzopardi, doctor cercetător în domeniul energiei din surse regenerabile din Malta, aceste condiții dificile reprezintă o oportunitate unică. Dacă panourile solare rezistă la clima de pe insulă, ele ar trebui să funcționeze bine aproape oriunde în Europa.
Azzopardi este președintele Fundației pentru Inovare și Cercetare din Malta, organizație la înființarea căreia a contribuit, cu scopul de a reduce decalajul dintre cercetarea academică și industrie.
În ultimii trei ani, a condus o inițiativă de cercetare, intitulată PROMISE, finanțată de UE, care a urmărit noi metode de a îmbunătăți monitorizarea, mentenanța și fiabilitatea sistemelor fotovoltaice din Malta, cu învățăminte care pot fi utile pentru restul Europei.
Extinderea energiei solare în Malta
În ultimul deceniu, subvențiile guvernamentale și programele comunitare au contribuit la răspândirea rapidă a energiei solare pe insula cu o populație de aproximativ 580 000 de locuitori, număr care crește în fiecare vară odată cu sosirea turiștilor.
„Începând cu anul 2010, am trecut de la o pondere a energiei solare de aproape zero la aproximativ 20-22 %”, a spus Azzopardi.
Odată cu extinderea energiei solare a apărut însă o nouă provocare. Defecțiunile din sistemele fotovoltaice trec adesea neobservate până când producția de energie electrică a scăzut deja. În acel moment, gradul de deteriorare a panourilor poate fi deja semnificativ.
Pentru a depista problemele în stadiu incipient, cercetătorii au dezvoltat gemeni digitali: replici digitale ale instalațiilor solare reale, care permit testarea diferitelor scenarii și identificarea potențialelor defecțiuni înainte ca acestea să afecteze panourile.
De asemenea, au dezvoltat instrumente bazate pe inteligență artificială care analizează în permanență datele primite, semnalând automat defecțiunile, în loc să aștepte ca cineva să observe scăderea randamentului.
Cercetarea s-a concentrat, de asemenea, pe pregătirea următoarei generații de specialiști în domeniul energiei solare. Sectorul energiei solare din Malta, aflat în plină expansiune, se confruntă în continuare cu o lipsă de tehnicieni și cercetători cu expertiza necesară pentru a asigura funcționarea eficientă a sistemelor.
Prin formarea de personal la nivel local și prin împărtășirea cunoștințelor dobândite la nivel internațional, echipa speră ca experiența Maltei să fie benefică pentru restul Europei.
Pentru a atinge acest obiectiv, cercetătorii au îmbinat monitorizarea de înaltă tehnologie în 10 laboratoare vii – unități de testare în condiții reale – cu noi abordări privind fiabilitatea sistemelor fotovoltaice, educația și formarea profesională, inclusiv școli de vară internaționale care atrag cursanți din întreaga lume.
Aspecte legate de mentenanță
Utilizarea energiei solare, a avertizat Azzopardi, este doar o parte a poveștii. „Vedem panouri solare pe acoperișuri, dar rămâne de văzut dacă funcționează corespunzător. Și mentenanța este importantă.”
Majoritatea sistemelor solare din Malta sunt mici și se află în proprietate privată, deci proprietarii lor nu se pot baza pe contracte de mentenanță de amploare sau pe sisteme sofisticate de monitorizare. Mulți au presupus că, după instalarea panourilor, nu va mai fi nevoie de prea multă atenție.
„Este adevărat că sunt puține piese mobile, dar mentenanța este totuși necesară. Excrementele păsărilor și condițiile de mediu, de exemplu umbra creată de clădirile noi sau deteriorarea panourilor, pot afecta randamentul”, a spus el.
Cercetătorii au instalat senzori disponibili pe piață pentru a măsura producția de energie electrică, lumina solară, vântul și temperatura.
Datele au fost introduse într-un software de monitorizare capabil să prevadă când este probabil să fie necesară mentenanța În acest proces, echipa a dobândit competențe valoroase, care pot fi aplicate în activitățile viitoare de cercetare.
„Din punct de vedere tehnic, aceste sisteme sunt testate în condiții foarte aspre în Malta”, a spus Azzopardi. „Dacă reușesc să supraviețuiască aici, ar trebui să supraviețuiască oriunde în Europa.”
Îmbunătățirea competențelor
Laboratoarele vii au căpătat o valoare și mai mare după ce datele lor au început să fie transmise direct la școlile de formare, oferindu-le cursanților experiență practică cu instalații solare reale.
Participanții au vizitat amplasamentele și au lucrat alături de cercetători, folosind tehnici avansate de diagnoză, de exemplu testarea prin electroluminiscență, în care curentul electric este reintrodus într-un panou solar, determinând celulele să emită o lumină slabă în infraroșu, invizibilă pentru ochiul uman.
Camerele specializate semnalează apoi mici fisuri și defecte ascunse care altfel ar rămâne nedetectate.
De asemenea, cursanții și-au dezvoltat abilități practice de inspectare, învățând cum să evalueze vizual panourile și să documenteze defectele folosind fotografii și liste de verificare structurate, un proces simplu care permite totuși identificarea unui număr surprinzător de probleme.
Învățarea prin joc
Predarea eficientă a acestor competențe diverse nu este însă o sarcină simplă, a afirmat Melodie de l’Epine, care coordonează activitățile de cercetare și inovare la Institutul Becquerel din Franța – un centru specializat în cercetare și consultanță în domeniul energiei fotovoltaice și un membru esențial al echipei PROMISE.
„Exploatarea și mentenanța instalațiilor fotovoltaice este un subiect extrem de vast”, a spus ea. Pentru a menține interesul unui grup atât de divers de cursanți, echipa a apelat la jocuri de societate și la jocuri de rol.
„În lumea reală, operațiunile și mentenanța nu sunt activități care se desfășoară izolat. Primești date, analizezi problemele, discuți bugetele cu conducerea și te coordonezi cu echipele de mentenanță – așa că m-am gândit: hai să-i punem să joace acest rol”, a spus de l’Epine.
Cercetătorii au creat trei jocuri de societate, exerciții de asociere și provocări de simulare, printre care și un joc gen „Monopoly”, în care cursanții joacă rolul unui tehnician care depanează o instalație solară. Fiecare activitate se concentrează pe diferite competențe, de la diagnoza defecțiunilor până la gestionarea bugetelor de mentenanță.
Pentru publicul mai tânăr, au creat și „Dance of the Photon” („Dansul lui Foton”), un spectacol live în care dansatorii ilustrează cum este transformată lumina soarelui în energie electrică în interiorul unei celule solare, dând viață unui proces invizibil într-un mod captivant.
Aceste lecții s-ar putea dovedi valoroase și în afara Maltei. Instalațiile mici reprezintă aproximativ jumătate din capacitatea totală de producție de energie fotovoltaică a Europei și multe din ele se confruntă cu exact aceleași provocări în materie de mentenanță.
Instruirea de reparatori
Dezvoltarea tehnologiei mai inteligente este doar o parte a provocării. Pentru ca Europa să poată valorifica la maximum investițiile sale din ce în ce mai mari în energia din surse regenerabile, este la fel de important să se garanteze că există suficienți oameni care au competențele necesare pentru instalarea, monitorizarea și mentenanța sistemelor solare.
„Avem nevoie de o forță de muncă solidă și bine pregătită, care să știe cum să efectueze lucrările de mentenanță și să asigure o durată de viață mai lungă a sistemelor”, a declarat de l’Epine. „Acest lucru necesită multă pregătire, dar și ca proprietarii individuali să conștientizeze că mentenanța este un aspect în care trebuie să investească.”
Studiul a arătat că optimizarea producției de energie solară este cu mult mai importantă decât instalarea de noi panouri. Pentru Malta, una din cele mai însorite țări din Europa, condițiile dificile s-au transformat într-un avantaj neașteptat.
Testând tehnologii în unele din cele mai solicitante medii din Europa, cercetătorii contribuie la dezvoltarea de soluții care ar putea asigura, mulți ani, o performanță fiabilă a panourilor solare pe întregul continent.
Articol scris Maria Vlastara
Acest articol a fost publicat inițial în Horizon, revista UE pentru cercetare și inovare.
Cercetarea prezentată în acest articol a fost finanțată prin programul Orizont al UE.
Mai multe informații
- PROMISE (CORDIS)
- Site-ul web al proiectului PROMISE
- Strategia pentru promovarea durabilității și a mobilității inteligente
- Misiunea UE: Adaptarea la schimbările climatice
Dunărea scade, riscurile climatice cresc. România și Ungaria vor să-și extindă producția nucleară, dar au o problemă
Bolojan, după drona prăbușită în Tulcea: Nu mai este vorba despre un fenomen izolat
Ștefan Baiaram, propus în Spania și Franța: Echipele cărora le-a fost oferit jucătorul
Cât ar putea crește facturile dacă se prelungește criza din energie
