Soare, salt, nisip: cum a devenit Malta un teren de testare pentru energia solară

Cu aproximativ 3.000 de ore de soare pe an, Malta este ideal plasată pentru a valorifica energia solară. Însă verile sale toride, aerul sărat al mării și ocazionalele furtuni de praf saharian fac din aceasta unul dintre cele mai dificile medii din Europa pentru panourile solare.

Pentru Dr. Brian Azzopardi, cercetător în domeniul energiei regenerabile din Malta, aceste condiții provocatoare reprezintă o oportunitate unică. Dacă panourile solare pot rezista climatului insulei, ar trebui să funcționeze bine aproape oriunde în Europa.

Azzopardi este președintele Fundației pentru Inovație și Cercetare – Malta, o organizație pe care a ajutat-o să se înființeze pentru a reduce distanța dintre cercetarea academică și industrie.

În ultimii trei ani, el a condus o inițiativă de cercetare finanțată de UE, numită PROMISE, care a explorat noi modalități de a îmbunătăți monitorizarea, întreținerea și fiabilitatea sistemelor fotovoltaice (PV) din Malta, cu lecții potențiale pentru restul Europei.

Expansiunea solară a Maltei

În ultima decadă, subvențiile guvernamentale și schemele comunitare au contribuit la răspândirea rapidă a energiei solare pe insulă, care găzduiește aproximativ 580.000 de rezidenți: un număr care crește în fiecare vară datorită turiștilor.

„Din jurul anului 2010, am trecut de la aproape zero utilizare a energiei solare la aproximativ 20-22%,” a declarat Azzopardi.

Cu toate acestea, pe măsură ce energia solară s-a extins, a apărut o nouă provocare. Defecțiunile din sistemele PV adesea rămân neobservate până când producția de electricitate a scăzut deja. La acel moment, daunele aduse panourilor pot fi deja semnificative.

Pentru a identifica problemele mai devreme, cercetătorii au dezvoltat gemeni digitali: replici digitale ale instalațiilor solare reale care permit testarea diferitelor scenarii și identificarea potențialelor defecțiuni înainte ca acestea să afecteze panourile.

“

Aceste sisteme sunt testate în condiții foarte dure în Malta. Dacă supraviețuiesc aici, ar trebui să supraviețuiască oriunde în Europa.

De asemenea, au dezvoltat instrumente AI care scanează datele primite non-stop, semnalând automat defecțiunile, fără a aștepta ca cineva să observe o scădere a performanței.

Cercetarea s-a concentrat și pe dezvoltarea următoarei generații de specialiști în domeniul solar. Sectorul solar în expansiune rapidă din Malta încă suferă de lipsa tehnicienilor și cercetătorilor cu expertiza necesară pentru a menține sistemele în funcțiune eficient.

Prin formarea locală a oamenilor și împărtășirea cunoștințelor dobândite la nivel internațional, echipa speră că experiența Maltei poate beneficia restul Europei.

Pentru a realiza acest lucru, cercetătorii au combinat monitorizarea de înaltă tehnologie în 10 Living Labs – site-uri de testare în condiții reale – cu noi abordări privind fiabilitatea PV, educația și formarea, inclusiv școli de vară internaționale care atrag studenți din întreaga lume.

Importanța întreținerii

Adopția energiei solare, a avertizat Azzopardi, este doar o parte din poveste. „Vezi panouri solare pe acoperișuri, dar dacă acestea funcționează corect rămâne o întrebare deschisă. Întreținerea este la fel de importantă.”

Cele mai multe sisteme solare din Malta sunt mici și deținute privat, astfel că proprietarii lor nu pot conta pe contracte mari de întreținere sau pe sisteme sofisticate de monitorizare. Mulți au presupus că, odată ce panourile sunt instalate, nu va mai fi nevoie de prea multă atenție suplimentară.

„Este adevărat că există puține piese mobile, dar întreținerea este totuși necesară. Excrementele păsărilor și condițiile de mediu, cum ar fi umbra de la clădiri noi sau daunele aduse panourilor, pot afecta toate performanța,” a spus el.

Cercetătorii au instalat senzori comerciali pentru a măsura producția de electricitate, lumina solară, vântul și temperatura.

Datele au fost integrate într-un software de monitorizare capabil să prezică când este probabil să fie necesară întreținerea, permițând planificarea reparațiilor înainte ca defecțiunile să cauzeze pierderi semnificative în performanță. Pe parcurs, echipa a acumulat expertiză valoroasă care poate fi aplicată în cercetările viitoare.

„Din punct de vedere tehnic, aceste sisteme sunt testate în condiții foarte dure în Malta,” a spus Azzopardi. „Dacă supraviețuiesc aici, ar trebui să supraviețuiască oriunde în Europa.”

Îmbunătățirea abilităților

Living Labs au devenit și mai valoroase odată ce datele lor au început să fie integrate direct în școlile de formare, oferind studenților experiență practică cu instalații solare reale.

Participanții au vizitat site-urile și au lucrat alături de cercetători folosind tehnici avansate de diagnosticare, cum ar fi testarea electroluminescenței, unde electricitatea este alimentată înapoi într-un panou solar, determinând celulele să emită o lumină infraroșie slabă invizibilă pentru ochiul uman.

Camerele specializate dezvăluie apoi crăpături minuscule și defecte ascunse care altfel ar rămâne nedetectate.

Studenții au dezvoltat, de asemenea, abilități practice de inspecție, învățând cum să evalueze panourile vizual și să documenteze defecțiunile folosind fotografii și liste de verificare structurate, un proces simplu care poate identifica totuși un număr surprinzător de probleme.

Învățarea prin joacă

Învățarea acestor abilități diverse în mod eficient nu este o sarcină simplă, a spus Melodie de l’Epine, care conduce activitățile de cercetare și inovație la Institutul Becquerel din Franța – un centru specializat în cercetarea și consultanța PV și un membru cheie al echipei PROMISE.

„Operațiunile și întreținerea pentru fotovoltaice sunt un subiect vast,” a spus ea. Pentru a menține un grup atât de diversificat de cursanți implicați, echipa s-a îndreptat spre jocuri și jocuri de rol.

“

Avem nevoie de o forță de muncă puternică și bine pregătită care știe cum să efectueze întreținerea și să asigure o durată de viață mai lungă a sistemelor.

„În lumea reală, operațiunile și întreținerea nu sunt lucruri pe care le faci în izolare. Primești date, analizezi problemele, discuți bugetele cu managementul și coordonezi cu echipele de întreținere – așa că m-am gândit să-i fac să joace acest rol,” a spus de l’Epine.

Cercetătorii au dezvoltat trei jocuri de masă, exerciții de potrivire și provocări de simulare, inclusiv un joc în stil Monopoly în care studenții preiau rolul unui tehnician care depistează problemele unei instalații solare. Fiecare activitate se concentrează pe abilități diferite, de la diagnosticarea defecțiunilor până la gestionarea bugetelor de întreținere.

Pentru publicul mai tânăr, au creat și Dance of the Photon, o reprezentație live în care dansatorii demonstrează cum lumina solară este transformată în electricitate în interiorul unei celule solare, aducând un proces invizibil la viață într-un mod vibrant.

Lecțiile ar putea dovedi a fi valoroase mult dincolo de Malta. Instalațiile la scară mică reprezintă aproximativ jumătate din capacitatea totală PV a Europei și multe se confruntă cu aceleași provocări de întreținere.

Formarea celor care repară

Dezvoltarea unei tehnologii mai inteligente este doar o parte din provocare. Asigurarea că există suficiente persoane cu abilitățile necesare pentru a instala, monitoriza și întreține sistemele solare va fi la fel de importantă dacă Europa vrea să valorifice la maximum investițiile sale în energie regenerabilă.

„Avem nevoie de o forță de muncă puternică și bine pregătită care știe cum să efectueze întreținerea și să asigure o durată de viață mai lungă a sistemelor,” a spus de l’Epine. „Acest lucru necesită multă formare, dar și ca proprietarii individuali să recunoască faptul că întreținerea este ceva în care trebuie să investească.”

Cercetarea a arătat că îmbunătățirea energiei solare este mult mai mult decât instalarea de panouri noi. Pentru Malta, una dintre cele mai însorite țări din Europa, condițiile dure s-au dovedit a fi un avantaj neașteptat.

Până acum, prin testarea tehnologiilor în unele dintre cele mai exigente medii din Europa, cercetătorii contribuie la dezvoltarea unor soluții care ar putea menține panourile solare funcționând fiabil pe întreg continentul timp de ani de zile.

Cercetarea din acest articol a fost finanțată prin Programul Horizon al UE. Opiniile intervievaților nu reflectă neapărat poziția Comisiei Europene. Dacă ți-a plăcut acest articol, te rugăm să-l împărtășești pe rețelele sociale.