Abstrak: Tenaga surya menawarkan sumber energi alternatif dari bahan bakar fosil yang menjanjikan dan terbarukan. Tetapi produksi tenaga surya dengan tingkat efesiensi tinggi agak rumit karena dipengaruhi oleh faktor-faktor yang terus berubah setiap saat seperti awan, waktu, dan bahkan partikel debu di udara yang menghambat energi dari matahari yang diterima oleh solar cell.
Profesor Mahesh Bandi dari Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST) telah mengembangkan cara atau metode standar yang baru untuk mengukur dan membandingkan variasi dalam tenaga surya. Dalam penelitian terbarunya yang diterbitkan dalam Physical Review Applied, dapat membantu dalam mengarahkan pengembangan dan kinerja sistem fotovoltaik surya yang memanfaatkan energi matahari dan mengubahnya menjadi energi listrik.
Baca juga berita: Para Ilmuwan Mengembangkan Metode Baru Pengukuran Tekanan
Baca juga berita: Para Ilmuwan Mengembangkan Metode Baru Pengukuran Tekanan
"Saat ini kami tidak memiliki standar untuk membandingkan fluktuasi daya fotovoltaik surya karena mereka berubah bergantung pada di mana mereka diukur," kata Bandi, seorang peneliti yang bekerja di Unit Fisika Nonlinear dan Non-equilibrium OIST. "Menemukan dasar perbandingan itu sangat penting" lanjut Bandi.
Para ilmuwan menggunakan kuantitas yang disebut spektrum daya untuk mempelajari fluktuasi keluaran daya energi fotovoltaik surya yang dihasilkan ketika sinar matahari dikonversi menjadi energi listrik.
Para ilmuwan dapat menggunakan spektrum daya untuk mengukur besarnya fluktuasi daya yang dihasilkan oleh pembangkit tenaga surya di seluruh planet ini. Namun, tidak ada standar yang dapat membandingkan perbedaan nilai daya yang dihasilkan di seluruh pabrik karena hasil pengukurannya bervariasi berdasarkan pengaruh seperti kumpulan awan dan debu di udara. Sama halnya seperti standar emas digunakan untuk menilai mata uang pada abad ke-19 dan ke-20, pengukuran standar diperlukan untuk menilai produksi energi secara efisien di seluruh pabrik.
Untuk mengidentifikasi standar seperti itu, Bandi dan kolaboratornya, Profesor Golan Bel dari Ben-Gurion University of the Negev di Israel, menganalisis indeks langit cerah dan mengukur output energi matahari sebagai gelombang elektromagnetik tanpa adanya gangguan dari awan atau debu.
Analisis para peneliti terhadap data langit cerah dari tahun 2009 mengungkapkan bahwa radiasi matahari pada dasarnya mengikuti pola yang bergantung pada perubahan durasi siang hari dari satu hari ke hari lainnya.
Bandi dan Bel menyimpulkan bahwa dengan mengukur radiasi matahari standar di lokasi tertentu di Bumi membentuk standar perbandingan yang dapat dijadikan patokan untuk spektrum daya fotovoltaik di lokasi yang sama. Hal ini karena, meskipun terdapat variasi kumpulan awan dan sumber lainnya, lokasi geografis yang baik memengaruhi produksi daya fotovoltaik.
Langkah selanjutnya yang akan dilakukan oleh Bandi adalah mempelajari bagaimana sumber kendala seperti awan yang lewat mempengaruhi fluktuasi tenaga surya. Pada akhirnya, ia berharap penelitian ini dapat menginformasikan teknik dan ilmu pengetahuan baru untuk dapat mengoptimalkan produksi daya fotovoltaik.
"Kami telah melewati penghalang pertama dalam memahami karakteristik fluktuasi fotovoltaik surya dengan menemukan standar ini," kata Bandi. "Kita sekarang telah memiliki alat ukur yang dapat mengatasi standar fluktuasi daya tersebut."Lanjut Bandi.
Jurnal Referensi
Golan Bel, M. M. Bandi. Geographic Dependence of the Solar Irradiance Spectrum at Intermediate to High Frequencies. Physical Review Applied, 2019; 12 (2) DOI: 10.1103/PhysRevApplied.12.024032
Sumber Berita
https://www.sciencedaily.com/releases/2019/09/190919093944.htm
Tags:
Berita Fisika