Çin’deki bilim adamları, yeni bir invertör tasarımını şekillendirmek için yiyecek arayan arıların davranışını simüle eden bir algoritma kullanmayı önerdiler. Yaklaşım, hem şebekeye bağlı hem de adalı invertörler için tasarlanmıştır. Çin’deki Inha Üniversitesi’nden araştırmacılar, bir bal arısı sürüsünün akıllı davranışına dayanan bir optimizasyon algoritması olan yapay arı kolonisi (ABC) algoritmasına dayalı yeni bir ızgara oluşturan invertör konsepti oluşturdu.
Bu algoritma, nektar ararken bal arısı kolonilerinin yiyecek arama davranışını taklit eder. Sayısal problemleri, bir amaç fonksiyonunu minimize etmek için en iyi parametreyi bulma problemine dönüştürerek optimize eder. Algoritma, zayıf çözümleri terk ederken daha iyi çözümlere doğru ilerler. Şebeke oluşturan invertörler, ayarlanabilir voltaj ve frekans oluşturur ve geleneksel senkron güç jeneratörleri olmadan mikro şebekeleri çalıştırabilir. Özellikle düşük ataletli çalışma koşullarında şebeke senkronizasyonunu iyileştirmek için birincil mekanizmalar olarak da işlev görebilirler.
Grup, önerilen invertör tasarımının hem şebekeye bağlı hem de ada koşullarında optimum şekilde çalışabileceğini söyledi. Bu iki farklı kontrol stratejisini, Algoritmaya ek parametreler eklemenin bir yolu olan Kesirli Sıra tabanlı Oransal-İntegral (FOPI) denetleyici kullanarak birleştirir. “FOPI denetleyicisi, geleneksel PI denetleyicilerine kıyasla daha yüksek bir serbestlik derecesine sahiptir ve hata minimizasyonu hedefi daha etkili bir şekilde yapılabilir” diye açıkladı ve karmaşık süreçleri bir dizi temel olay ve etkileşime indirgeyerek rastgele değişkenlerden etkilenen öngörülemeyen sonuçları değerlendirmek için tipik olarak dağıtılan Monte Carlo simülasyonlarını kullandığını ekledi. “İlk optimum arama alanını oluşturmak için Monte Carlo simülasyonu yapıldı.” Denetleyici ayrıca, bilim adamlarının bir çözüm yakınsaması bulunursa algoritmanın erken durmasına yardımcı olduğunu söylediği uyarlanan bir durma kriterine göre çalışabilir. Bu, algoritmayı aynı invertör tasarımına sahip grup tarafından test edilen Particle Swarm Optimization (PSO) ve Gray Wolf Optimization (GWO) gibi diğer farklı optimizasyon algoritmalarına kıyasla daha hızlı ve daha etkili hale getirir.
PSO, modellemede her iki enerji kaynağının CoE’sini en aza indirmek için sürülerin hareketine ve zekasına dayalı bir stokastik optimizasyon yöntemidir. GWO algoritması, doğadaki gri kurtların hiyerarşisini ve avlanma mekanizmasını taklit eder. Kontrolörler, kaliteli veri (qd) modunda çalışır ve bildirildiğine göre, yetersiz bir çözüme yakalanma belirsizliğini azaltarak eviricinin en uygun çözümü bulmasına yardımcı olur. Çalışmaları, farklı ada-şebeke yeniden bağlanma süreleri gibi farklı senaryolar altında simüle edilmiş ve performansları yük değişimleri sırasında ve ayrıca hat parametrelerindeki değişiklikler sırasında test edilmiştir.
Simülasyon sayesinde, bilim adamları frekans, voltaj dq miktarı ve gerçek ve reaktif güç gibi önemli parametrelerin istenen süre içinde kararlı duruma veya izin verilen aralığa ulaştığını tespit ettiler. Her bir yük seviyesi için performanslarının “yeterli” olduğu bulundu.
Çiftçi Im Heng, Kamboçya’nın güneyindeki pirinç tarlalarını sulamak için suyu doğrudan tarlalarını kaplayan bir yağmurlama sistemine ileten güneş enerjisiyle çalışan bir sulama pompası satın aldı.
Satın alma işlemini, Birleşmiş Milletler Çevre Programı (UNEP) ve UN Women’ın ortak girişimi olan EmPower programı aracılığıyla alınan bir krediyi kullanarak yaptı. İsveç tarafından finanse edilen girişim, kadın girişimcilerin uygun fiyatlı kredilere erişmelerine yardımcı olarak işlerini büyütmelerine yardımcı olabilecek temiz teknolojiler satın almalarına olanak tanıyor. Kurulum daha kolay manevra yapmanın yanı sıra aylık elektrik faturasını yaklaşık 7 dolar düşürmeye yardımcı oldu, bu geçimlik bir çiftçi için büyük bir meblağ. Kamboçya’daki çoğu insan geçimini çiftçilikle sağlıyor. Bununla birlikte, sel ve kuraklık gibi iklim kaynaklı felaketler, gıda arzını ve geçim kaynaklarını etkileyebilir. Kadınların bilgiye, kaynaklara, finansa ve teknolojilere daha az erişimi var, bu da onların krizlerle başa çıkmalarını ve bittiğinde yeniden inşa etmelerini özellikle zorlaştırıyor. Bu nedenle UNEP, 2018’de Bangladeş, Kamboçya ve Vietnam’da pilot uygulaması gerçekleştirilen EmPower programının ikinci aşamasında BM Kadın Birimi ile birlikte çalışıyor.
Peşin ekipman maliyetleri, Heng gibi düşük gelirli kırsal kesim kadınlarını önemli ölçüde engelleyebilir. Teminat eksikliği ve sınırlı finansal geçmişleri ve okuryazarlıkları nedeniyle geleneksel bankalardan kredi alma konusunda daha büyük zorluklarla karşılaşıyorlar. EmPower tarafından sağlananlar gibi yenilikçi finansman mekanizmaları, kadınların yenilenebilir enerji teknolojilerine erişimini desteklemek için çok önemli kabul ediliyor. Yenilenebilir enerji, fosil yakıt bazlı güç sistemlerine göre daha düşük işletme maliyetleri ve daha az bakım ile hem sürdürülebilir hem de güvenilirdir.
Yenilenebilir enerji ayrıca, ev içi hava kirliliğine ve solunum yolu hastalıklarına katkıda bulunan kömür gibi geleneksel yakıtların yerini alarak kadınlara da fayda sağlıyor. Bu, özellikle modern enerji hizmetlerine erişimin hala geciktiği Kamboçya gibi ülkeler için geçerlidir. UNEP’in bir tahminine göre, EmPower projesinin bir parçası olarak Bangladeş, Kamboçya ve Vietnam’da kurulan fotovoltaik güneş sistemleri, beklenen yaşam döngüleri boyunca 15.000 ton karbondioksit eşdeğeri salınımını önleyebilir.
EmPower bugüne kadar 473 kadın girişimciyi desteklemiş ve ölçeklenmeye hazır bir model oluşturmuştur. Proje ayrıca 50’den fazla kadın odaklı kuruluşun iklim değişikliği, yenilenebilir enerji ve afet riskinin azaltılması konularında karar alma süreçlerine katılmasına yardımcı oldu.
Büyük bir ABD çevre koalisyonu, 8.000 millik federal açık hava kanallarına güneş enerjisi dağıtımını desteklemek için bir çağrı yayınladı. ABD İçişleri Bakanlığı ve Islah Bürosu, 125’ten fazla grup tarafından imzalanan ve onları federal olarak sahip olunan ve işletilen kanallar ve su kemerleri üzerinde güneş enerjisi tesisleri geliştirmek için bir girişim oluşturmaya çağıran bir mektup aldı.
Önde gelen birçok iklim ve çevre grubu tarafından imzalanan talep, güneş enerjisi kapasitesiyle 8.000 millik açık hava kanallarını kapsama fırsatını vurguladı. Grup, yaklaşık 20 milyon eve güç sağlamaya yetecek tahmini 25 GW’lık yenilenebilir enerjinin bu konumlara kurulabileceğini söyledi. Islah Bürosu bu planı uygulamak için tam yetkiye sahiptir. Kongre, İçişleri Bakanlığı’na kamu hizmetleri, iletim hatları ve diğer uygun kullanımlar da dahil olmak üzere Islah Bürosu arazilerinin kullanımına izin vermek için açık bir yetki verdi” dedi.
Kanalların üzerine güneş enerjisi kurmak, önemli ek faydalar sağlar. İlk olarak, kamu arazilerini imardan kurtarır. 2020 tarihli Enerji Yasası, ek bir dönümlük yaşam alanını yok etmeden kamu arazilerinde 25 GW’lık karada yenilenebilir enerji dağıtmak için bir yetki oluşturdu. Islah Bürosu kanallarını tek başına kaplamak bu amaca ulaşabilir. Ayrıca, kanalların üzerindeki bir güneş kanopisi, gölgeleme ve soğutma yoluyla daha az su buharlaşmasına yol açar. Gruplar, sonuç olarak on milyarlarca galon tatlı su buharlaşmasının azaltılabileceğini tahmin ediyor. Yağışlı bir kış geçirmesine rağmen, Batı Amerika Birleşik Devletleri’nin büyük bir kısmı, iklim değişikliği şiddetlendikçe muhtemelen daha da kötüleşecek olan uzun vadeli bir kuraklık içinde kaldığından, bu durum kritik olabilir.
Mektupta, “Islah Bürosu ve Colorado Nehri’ne bağlı eyaletler, nehre güvenen 40 milyon insanın su kaynaklarını korumak için şimdiden benzeri görülmemiş su kesintilerini düşünüyor” dedi. “Kaliforniya’daki su kanalları üzerindeki benzer eylemleri inceleyen bir çalışmada bilim adamları, güneş panelleri tarafından sağlanan gölgenin, buharlaşma nedeniyle su kaybını yılda 63 milyar galon su azaltabileceğini tahmin ettiler; bu, yılda yaklaşık 2 milyon insanın yıllık su tüketimine eşdeğer bir miktar.” Federal olarak işletilen kanalların çoğu, Çevresel Adalet topluluklarında bulunuyor; bu, önemli miktarda güneş enerjisi kapasitesinin eklenmesinin, fosil yakıt üretimi ve tüketiminin olumsuz sağlık sonuçlarından en çok etkilenen bu topluluklarda fosil yakıtların kullanımını ortadan kaldırmaya yardımcı olabileceği anlamına geliyor.
Kaliforniya’nın büyük bir kanal sistemi olan Central Valley Projesi, su pompalamak için tek başına yılda yaklaşık 1 milyar kWh elektrik kullanıyor. Güneş enerjisini bu sistemlere yaklaştırmak, bugün kullanılan dizel jeneratörlerin yerini alarak suyu hareket ettirmek için verimli bir sistem sunacaktır. Mektupta, “Islah Bürosu’nun hidroelektrik enerji yaratma konusundaki uzun geçmişi göz önüne alındığında, kanallarında gigawatt’lık güneş enerjisi üretimi tamamen ek bir fayda olacaktır ve hatta hidroelektrik tesislerinin düşük su seviyeleri nedeniyle çalışamadığı durumlarda olduğu gibi elektrik üretimindeki eksikliklerin giderilmesine yardımcı olabilir” dedi. Kanal üstü güneş enerjisi tüm dünyada popülerlik kazanıyor. Kaliforniya, Hindistan, İspanya ve Fransa’daki projeler şu anda devam ediyor ve birçoğu büyük ölçekli kapasitelerde paketleniyor.
