همانطور که اخیراً گرتا تونبرگ، فعال ۱۶ ساله محیط زیست، پس از تلاش بسیار برای شنیده شدن توسط مخاطبان بین‌المللی در سازمان ملل، گفت: “من از رهبران جهان التماس نمی‌کنم که به آینده ما اهمیت دهند بلکه خواه ناخواه شرایط را تغییر خواهم داد.” با آگاهی از تغییرات آب و هوایی، یک چیز کاملاً روشن شده است و آن این است که مصرف انرژی تولید شده توسط منابع تجدیدپذیر برای کاهش انتشار مضر گازهای گلخانه‌ای بسیار مهم است.
گرچه منابع انرژی مانند باد و خورشید به طور فزاینده‌ای در این تلاش ارزشمند هستند، اما می‌توانند غیرقابل پیش‌بینی و متناوب باشند. هر صفحه یا نیروگاه خورشیدی در هر روز خاص چه میزان انرژی در شبکه ذخیره می‌کند؟ پاسخ این سوال از نظر تاریخی در واقع پاسخ‌گویی مشکل بوده است.
گاهی اوقات هوا ابری است و گاهی اوقات باد نمی‌وزد. برای اینکه بیشتر به خورشید و باد اعتماد کنیم و انرژی بیشتری را در شبکه ایجاد کنیم، باید بتوانیم درک کنیم که چه مقدار نیرو در دسترس خواهد بود، تقاضای آن برای چه می‌تواند باشد و سپس از این انرژی برای نیازهای مشتری تا چه حد کارآمد خواهد بود.
تاثیر داده های بزرگ در مصرف انرژی
اینجا جایی است که داده‌های بزرگ وارد می‌شوند. از طریق ترکیبی شگفت‌انگیز از داده‌های آب و هوا، فیدهای ماهواره‌ای، تجزیه و تحلیل‌های پیش بینی شده و یادگیری ماشین، ما در حال ورود به آینده‌ای هستیم که انرژی قابل تجدید می‌تواند به طور قابل اعتماد و بسیار سازگارتر به شبکه برسد.
برای مثال، راه حل‌های پیش‌بینی مصرف انرژی تجدیدپذیر ترکیبی IBM (HyREF)، از فناوری تصویربرداری ابر و دوربین‌های رو به آسمان برای پیش بینی هوا تا یک ماه قبل استفاده می‌کند. وقتی از این نوع فناوری استفاده شود، می‌تواند منجر به افزایش تولید برق تجدیدپذیر شده و به ذخیره شدن شبکه یا تحویل داده تا ۱۰ درصد شود و در نهایت برای تأمین انرژی ۱۴۰۰۰ خانه کافی خواهد بود.
پیش بینی داده محور
پیش بینی فناوری و داده‌های بزرگ نیز می‌تواند به حل یک چالش دیگر کمک کند. حفظ مزارع خورشیدی گاهی اوقات با صدها یا حتی هزاران پانل در مناطق بزرگ پخش شده، می‌تواند یک روند دشوار، گران و حساس باشد. پیشرفت در نظارت باعث شده است که بررسی این گیاهان بسیار کارآمدتر باشد.
شرکتی به نام فضای ذخیره سازی فضای اضافی (ESS) با استفاده از تجزیه و تحلیل داده‌های بزرگ، عملکرد کم را شناسایی می‌کند و زمان ناکارآمدی را بدون حضور شخصی در سایت تشخیص خواهد داد. این شرکت، یک برنامه مدیریت خورشیدی را با جمع‌آوری داده‌هایی با شدت نور خورشید در سطح زمین برای سیگنال دادن در زمانی که پنل‌ها با سرعت مورد انتظار کار نمی‌کنند، کار می‌کند و هشدار می‌دهد که آیا نیاز به تعمیر یا نگهداری دارید یا خیر.
تاثیرگذاری هر چه بیشتر منابع مصرف انرژی
از این نوع تحلیل می‌توان حتی برای مطالعه کل جوامع استفاده کرد و نشان داد که بر اساس قرار گرفتن در معرض آفتاب و الگوهای آب و هوایی، صفحه‌های خورشیدی در چه مکان‌هایی می‌توانند موثرترین باشند. به عنوان مثال استرالیای جنوبی با همکاری تسلا بزرگترین نیروگاه برق مجازی جهان را ساخته است که ۵۰۰۰۰ باتری تسلا را به پنل متصل می‌کند و هزینه‌های مربوط به تثبیت شبکه انرژی را به میزان ۲۸٫۹ میلیون دلار کاهش می‌دهد. این همکاری است که در نهایت می‌تواند برای کل کشور انرژی تامین کند.
هرچه بهتر بتوانیم این مدل‌های عرضه و تقاضای مصرف انرژی را تجزیه و تحلیل کنیم، می توان نیازهای انرژی پشتیبان یک جامعه را نیز حساب کرد. وقتی تقاضای انرژی به طور مداوم توسط منابع تجدید پذیر تأمین شود، شرکت‌ها می‌توانند حاشیه ایمنی خود را که معمولاً از سوخت‌های فسیلی پرهزینه و آسیب‌رسان به محیط زیست تشکیل شده است، کاهش دهند. این به معنای انرژی ارزان‌تر و کارآمدتر برای شرکت‌ها و مصرف‌کنندگان است.
با دقیق‌تر شدن پیش بینی انرژی، امکان پذیر است که هزینه‌های انرژی مرتبط با اوج زمان استفاده و صرفه جویی در زمان‌های غیرپیک مصرف انرژی را برای کمک به کنترل عرضه و تقاضا به مصرف کنندگان منتقل کنید.
انرژی خورشیدی منبع درآمدی در آینده
انرژی خورشیدی در حال حاضر یک پیشنهاد کیف پول پسند است، اما در دهه آینده، می توان انتظار داشت که این نوع پیشرفت‌ها باعث جذابیت بیشتر سرمایه‌گذاری خورشیدی شود. همه این عوامل باید سرمایه گذاران را که تمایلی به هدایت بودجه به این بخش ندارند، وسوسه کنند تا زنده ماندن و چشم اندازهای طولانی مدت آن را ببینند. شرکت‌های سراسر جهان اهمیت منابع پایدار انرژی را تشخیص داده‌اند و سرمایه گذاری در زیرساخت‌ها و سخت افزارها از سال ۲۰۱۴ سالانه ۲۰ درصد افزایش یافته است. از سوی دیگر سال گذشته، ۷۰ درصد از سرمایه گذاری جهانی در پروژه‌های جدید تولید برق بوده است.
داده های بزرگ و یادگیری ماشین در حال حاضر انقلابی در بسیاری از صنایع، از مد گرفته تا حمل و نقل را آغاز کرده‌اند و اکنون نحوه تفکر و استفاده از انرژی خورشیدی را تغییر داده‌اند. در نهایت شرکت‌های انرژی، مصرف کنندگان و سرمایه گذاران که همه خواهان تغییر هستند، سرانجام باید به گونه‌ای عمل کنند که پیشرفت‌های تکنولوژی را مهار کرده تا جزئی از مشکل نشود و بیشتر بخشی از راه حل زندگی بشر باشد.
