Дослідники створили новаторську технологію гібридних систем відновлювальної енергетики, що використовує інтелектуальне управління енергетичними ресурсами.
Вчені з Університету Хасана II в Касабланці (Марокко) створили інноваційну систему для управління гібридними відновлювальними джерелами енергії. Ця система має потенціал вирішити одну з найзначніших проблем сучасної альтернативної енергетики — ефективне накопичення та розподіл електричної енергії.
Головна інновація даної розробки полягає у впровадженні інтелектуальної системи управління, що використовує подвійні активні мостові (DAB) DC-DC перетворювачі, а також нейронну мережу для аналізу та оптимізації енергетичних потоків у реальному часі. Дослідники розробили унікальний алгоритм, який забезпечує максимально ефективне використання енергії, отриманої від сонячних панелей, вітрових турбін та акумуляторів.
Основною характеристикою системи є її здатність гнучко реагувати на змінні кліматичні умови та різні навантаження. Завдяки штучному інтелекту, система миттєво визначає оптимальний струм для сонячних панелей, беручи до уваги температуру та інтенсивність сонячної радіації. Це забезпечує досягнення максимальної продуктивності навіть у складних погодних ситуаціях.
Дослідження показало, що розроблена система здатна вирішувати складні енергетичні завдання в шести різних сценаріях. Наприклад, коли вироблення електроенергії перевищує поточне споживання, система автоматично спрямовує надлишок потужності на зарядку акумуляторів або спеціальне навантаження для скидання. Коли ж генерація менша за попит, система плавно перемикається на розрядку акумуляторів.
Інноваційний енергетичний алгоритм функціонує завдяки безперервному спостереженню за рівнем заряду акумулятора. Ця система запобігає повному розряду або перезарядці батареї, що суттєво подовжує її термін служби. Дослідники впровадили спеціальну гістерезисну зону, яка виключає часті зміни між режимами зарядки та розрядки.
Математичне моделювання та комп'ютерні симуляції підтвердили високу ефективність розробки. Система демонструє стабільну роботу за різних кліматичних умов, швидко адаптується до змін навантаження та забезпечує максимально ефективне використання відновлюваних джерел енергії.
Дослідження проводилися з використанням сучасного обладнання та програмного забезпечення MATLAB/Simulink. Науковці змоделювали роботу системи з сонячними панелями потужністю 64 кВт, вітровими турбінами на 100 кВт та акумуляторними батареями.
Практична значимість цієї розробки полягає в її можливості використання в автономних енергетичних системах, мікромережах, електрифікації сільських територій та інтеграції відновлювальних джерел енергії. Ця технологія є особливо актуальною для регіонів з ненадійним електропостачанням або екстремальними кліматичними умовами.
Дослідницька команда, до складу якої входять K. Sabhi, M. Talea, H. Bahri та S. Dani з фізичного факультету Університету Хасана II у Касабланці (Марокко), активно працює над вдосконаленням своєї системи. У їхніх планах на майбутнє - оптимізація алгоритмів та розширення можливостей розробки.
#Енергія #Фізика #Штучний інтелект #Електрична енергія #Алгоритм #Електричний заряд #Клімат #Марокко #Температура #Акумуляторна батарея #Вітрогенератор #Відновлювана енергетика #Електрична батарея #Електричний струм #Нейронна мережа (машинне навчання) #Сонячна панель #Касабланка #Сонячне випромінювання #Університет Хасана II Касабланки #Альтернативна енергетика #Математичне моделювання #Хасан II Марокканський #MATLAB #Електрифікація
