L’arrêt du COVID-19 a entraîné une augmentation de la production d’énergie solaire – Technoguide

Alors que les fermetures de Covid-19 et les commandes au domicile ont stoppé une grande partie des voyages et du commerce dans le monde, les gens du monde entier ont commencé à remarquer un ciel plus clair en raison de la baisse des niveaux de pollution atmosphérique. Aujourd’hui, les chercheurs ont pu démontrer que ces cieux plus clairs avaient un impact mesurable sur la production des panneaux solaires photovoltaïques, entraînant une augmentation de plus de 8% de la puissance des installations de Delhi.

Bien qu’une telle amélioration de la production ne soit pas inattendue, les chercheurs affirment qu’il s’agit de la première étude à démontrer et à quantifier l’impact de la réduction de la pollution atmosphérique sur la production solaire. L’effet devrait s’appliquer aux installations solaires dans le monde entier, mais serait normalement très difficile à mesurer dans un contexte de variations naturelles de la puissance des panneaux solaires causées par tout, des nuages ​​à la poussière sur les panneaux. Les conditions extraordinaires déclenchées par la pandémie, avec l’arrêt soudain des activités normales, combinées à des données de haute qualité sur la pollution atmosphérique provenant de l’une des villes les plus brumeuses du monde, ont permis d’exploiter les données d’une expérience naturelle sans précédent et non planifiée.

Les résultats sont rapportés dans la revue Joule, dans un article du professeur de génie mécanique du MIT Tonio Buonassisi, du chercheur Ian Marius Peters et de trois autres à Singapour et en Allemagne.

L’étude était une extension des recherches précédentes que l’équipe mène à Delhi depuis plusieurs années. L’impulsion du travail est venue après qu’un régime météorologique inhabituel en 2013 a balayé un panache concentré de fumée des incendies de forêt en Indonésie sur une vaste bande d’Indonésie, de Malaisie et de Singapour, où Peters, qui venait d’arriver dans la région, l’a trouvé ” était si mauvais que vous ne pouviez pas voir les bâtiments de l’autre côté de la rue. “

Puisqu’il faisait déjà des recherches sur l’énergie solaire photovoltaïque, Peters a décidé d’étudier les effets de la pollution atmosphérique sur la production des panneaux solaires. L’équipe disposait de bonnes données à long terme sur la production des panneaux solaires et l’ensoleillement, recueillies en même temps par des stations de surveillance installées à côté des installations solaires. Ils ont vu qu’au cours de l’événement de brume qui a duré 18 jours, les performances de certains types de panneaux solaires ont diminué, tandis que d’autres sont restées les mêmes ou ont légèrement augmenté. Cette distinction s’est avérée utile pour distinguer les effets de la pollution d’autres variables qui pourraient être en jeu, telles que les conditions météorologiques.

Peters a appris plus tard qu’un registre de haute qualité, long de plusieurs années, de mesures réelles de la pollution atmosphérique par les particules fines (particules de moins de 2,5 micromètres) avait été collecté chaque heure, année après année, à l’ambassade des États-Unis à Delhi. Cela a fourni la base de référence nécessaire pour déterminer les effets réels de la pollution sur la production des panneaux solaires; les chercheurs ont comparé les données sur la pollution de l’air de l’ambassade avec les données météorologiques sur la nébulosité et les données d’irradiation solaire des capteurs.

Ils ont identifié une réduction globale d’environ 10 pour cent de la production des installations solaires de Delhi en raison de la pollution – suffisamment pour faire une brèche significative dans les projections financières des installations.

Pour voir comment les fermetures de Covid-19 avaient affecté la situation, ils ont pu utiliser les outils mathématiques qu’ils avaient développés, ainsi que la collecte de données en cours de l’ambassade, pour voir l’impact de la réduction des déplacements et des opérations de l’usine. Ils ont comparé les données antérieures et postérieures au verrouillage obligatoire de l’Inde le 24 mars, et ont également comparé ces données aux données des trois années précédentes.

Les niveaux de pollution ont baissé d’environ 50% après l’arrêt, ont-ils constaté. En conséquence, la production totale des panneaux solaires a augmenté de 8,3% fin mars et de 5,9% en avril, ont-ils calculé.

“Ces écarts sont beaucoup plus importants que les variations typiques que nous avons” dans l’année ou d’une année à l’autre, dit Peters – trois à quatre fois plus importantes. “Donc nous ne pouvons pas expliquer cela avec juste des fluctuations.” Le montant de la différence, dit-il, est à peu près la différence entre la performance attendue d’un panneau solaire à Houston par rapport à celui de Toronto.

Une augmentation de 8 pour cent de la production peut ne pas sembler beaucoup, dit Buonassisi, mais «les marges de profit sont très faibles pour ces entreprises». Si une entreprise solaire s’attendait à obtenir une marge bénéficiaire de 2% sur sa production de panneaux de 100% attendue et qu’elle obtient soudainement 108% de production, cela signifie que sa marge a été multipliée par cinq, passant de 2% à 10%, souligne-t-il.

Les résultats fournissent des données réelles sur ce qui peut se passer dans le futur avec la réduction des émissions à l’échelle mondiale, dit-il. «Il s’agit de la première véritable évaluation quantitative où vous avez presque un interrupteur que vous pouvez activer et désactiver pour la pollution de l’air, et vous pouvez voir l’effet», dit-il. “Vous avez la possibilité de baser ces modèles avec et sans pollution atmosphérique.”

Ce faisant, dit-il, «cela donne un aperçu d’un monde avec beaucoup moins de pollution atmosphérique». Cela démontre également que l’acte même d’augmenter l’utilisation de l’électricité solaire, et donc de déplacer la production de combustibles fossiles qui produit de la pollution atmosphérique, rend ces panneaux toujours plus efficaces.

Mettre des panneaux solaires dans sa maison, dit-il, «ne vous aide pas seulement vous-même, non seulement vous mettez de l’argent dans votre poche, mais cela aide aussi tous les autres qui ont déjà des panneaux solaires installés, ainsi que tous ceux qui les installeront. les 20 prochaines années. ” D’une certaine manière, une marée montante de panneaux solaires soulève tous les panneaux solaires.

Bien que l’accent ait été mis sur Delhi, parce que les effets y sont si forts et faciles à détecter, cet effet “est vrai partout où vous avez une sorte de pollution atmosphérique. Si vous le réduisez, cela aura des conséquences bénéfiques pour les panneaux solaires”, a déclaré Peters dit.

Même ainsi, toutes les allégations de tels effets ne sont pas nécessairement réelles, dit-il, et les détails importent. Par exemple, des cieux plus clairs ont également été observés dans une grande partie de l’Europe à la suite des fermetures, et certains rapports de presse ont décrit des niveaux de production exceptionnels de fermes solaires en Allemagne et au Royaume-Uni.Mais les chercheurs disent que cela s’est avéré être une coïncidence.

«Les niveaux de pollution de l’air en Allemagne et en Grande-Bretagne sont généralement si bas que la plupart des installations photovoltaïques n’en sont pas significativement affectées», déclare Peters. Après avoir vérifié les données, ce qui a le plus contribué à ces niveaux élevés de production solaire ce printemps, dit-il, s’est avéré être simplement “un temps extrêmement agréable”, qui a produit un nombre record d’heures d’ensoleillement.

L’équipe de recherche comprenait C. Brabec et J. Hauch du Helmholtz-Institute Erlangen-Nuremberg pour les énergies renouvelables, en Allemagne, où Peters travaille également maintenant, et A. Nobre de Cleantech Solar à Singapour. Le travail a été soutenu par le gouvernement bavarois.

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