Calentamiento Global

Creamos el primer sistema de respaldo solar impulsado por IA para hogares en África subsahariana

Cuándo. . .Cuándo colapso Los zimbabuenses temen tener que pasar la Navidad en la oscuridad después de un corte de energía en la red de Zimbabue el 14 de diciembre de 2021, que sumió a gran parte del país en cortes de energía. Fueron relevados dos días después cuando la empresa de servicios públicos reparó una gran central eléctrica. Anunciar Habrá «apagones mínimos programados durante el periodo festivo».

Desafortunadamente, los cortes de energía son comunes en los países del África subsahariana debido a redes eléctricas débiles y sobrecargadas.Aquellos que pueden permitírselo tienden a invertir Sistema de respaldo para garantizar el acceso a la electricidad.

A pesar de sus altos costos operativos y ambientales, Generadores diésel Se ha demostrado que es la opción más popular.Desafortunadamente, la alternativa, usar energía renovable como respaldo, generalmente se considera poco confiable porque el viento y la luz solar son inherentemente intermitente.

Sin embargo, África subsahariana tiene uno de los mayores potenciales para la generación de energía solar en el mundo, gracias a su cubierta de nubes relativamente baja y altos niveles de insolación. fuerzaEsto significa que existe una necesidad urgente de formas de recolectar de manera confiable esta energía solar limpia y gratuita para alimentar la red sin causar contaminación.

con un ingeniero universidad de ulster, desarrollamos un inteligente Sistema de respaldo solar Impulsado por inteligencia artificial (IA) para respaldar las redes de servicios públicos en el África subsahariana.

lo que hicimos

Nuestros sistemas están conectados tanto a la red como a baterías que almacenan electricidad para alimentar el hogar cuando sea necesario.Debido a que está diseñado para un área donde prevalecen los calentadores de agua eléctricos individuales; de hecho, representan hasta 40% Consumo total de electricidad del hogar: el sistema también incluye una unidad solar de calentamiento de agua que utiliza la radiación solar para precalentar el agua directamente sin usar electricidad.

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Mapa Mundial del Potencial Solar
Este mapa muestra el alto potencial solar del África subsahariana.
Banco Mundial, Atlas Solar Global 2.0, CC BY-NC-SA

Garantizar un suministro de energía confiable para los sistemas de respaldo, basado en inteligencia artificial autónoma Sistema de control Responsable del uso de la batería.

Al analizar la energía esperada producida por los paneles solares y la cantidad de energía requerida por el hogar, así como la frecuencia típica y la duración de los cortes de energía, la IA garantiza que haya suficiente energía de respaldo disponible en la batería en todo momento. almacenar más energía durante los períodos de alta intensidad solar. Cuando la batería está llena, el exceso de electricidad puede usarse para calentar agua e incluso venderse a la red.

Utilizando datos recopilados de hogares en Zimbabue y Botswana, simulación La comparación de nuestro sistema de respaldo solar inteligente con un generador diésel estándar demuestra la superioridad de nuestra solución solar.

Gráfico que compara la demanda de electricidad solar y diésel
Nuestra investigación muestra que el uso de sistemas de respaldo solar puede reducir significativamente la demanda de electricidad en la red.
Masood Salishborujni, Autor proporcionado

Primero, nuestro sistema cumple con estrictos parámetros de confiabilidad eléctrica y temperatura del agua caliente: esto significa que está garantizado que funcionará cuando sea necesario. En segundo lugar, sus costos de ciclo de vida para instalar, mantener y usar son alrededor de un 25 % más bajos que sus contrapartes diésel.

En tercer lugar, puede reducir la dependencia de la red. cima Tiempo de electricidad. Es importante destacar que esto reduce el estrés de la red y reduce la frecuencia de las interrupciones. En cuarto lugar, esta solución respetuosa con el medio ambiente reduce las emisiones nocivas de gases de efecto invernadero de la quema de diésel.

Desafortunadamente, existe un obstáculo importante para que los sistemas de respaldo solar sean la norma en el África subsahariana. Su coste inicial es seis veces mayor que el de un sistema diésel equivalente: alrededor de 7200 libras esterlinas frente a 1200 libras esterlinas.

El monto de esta inversión inicial puede ser prohibitivo para muchas familias, especialmente aquellas con ingresos más bajos.Aquí es donde los gobiernos y las empresas de servicios públicos tienen que intervenir para proporcionar préstamo o subvención, para ayudar a todos a acceder a esta tecnología.

Los países desarrollados se han comprometido a al menos duplicar su financiación para la adaptación climática a los países en desarrollo para 2025, a pesar de los resultados decepcionantes para muchos países africanos en la reciente conferencia COP26 sobre el cambio climático de la ONU. La esperanza es que parte de ese dinero se invierta en sistemas de respaldo basados ​​en energía solar, eliminando el zumbido fuerte y familiar de los generadores diésel en el África subsahariana.

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