Single Photo System прогнозує вихід сонячних панелей та виявляє втрати орієнтації в міських умовах
Визначення потенціалу сонячних панелей за допомогою комп’ютерного зору: Нова ера енергоефективності
Комп’ютерна система візуалізації, розроблена в Columbia Engineering, здатна визначити, скільки енергії виробить сонячна панель протягом року, а також наскільки більше вона могла б виробляти за умови зміни її положення. Все це можливо завдяки лише одному 360-градусному фото, зробленому з розташування панелі. Цю техніку створили аспірант Jeremy Klotz та професор Shree Nayar, провівши тестування на сонячних станціях для зарядки велосипедів у Верхньому Манхеттені. На кожній станції дослідники підіймали сферичну камеру над панеллю, робили фото і протягом кількох секунд отримували енергетичний прогноз на ноутбуці. Результати показали, що багато панелей у Нью-Йорку та інших містах залишають значну частину енергії неопрацьованою через неоптимальну орієнтацію. За допомогою перепозиціонування деяких панелей, Klotz і Nayar оцінюють, що енергозбір може зрости до 30% протягом року.
“Наші результати досліджень роблять можливим прийняття важливих рішень, таких як де розміщувати сонячні панелі, під яким кутом та яка буде віддача від інвестицій у довгостроковій перспективі,” зазначив Nayar.
Виклики сонячних панелей у міському середовищі
У містах сонячні панелі часто стикаються з так званими “міськими каньйонами” — середовищами, де будівлі, комунальні стовпи, водонапірні башти і вивіски блокують прямий сонячний світло. Існуючі методи прогнозування енерговиробітку в таких умовах є трудомісткими, дорогими і зазвичай неточними. Вони не можуть урахувати три види світлових джерел: пряме сонячне, розсіяне світло з частково видимого неба і світло, що відбивається від сусідніх будівель.
Лабораторія Nayar виявила, що відбитки від навколишніх будівель становлять в середньому приблизно 12% від загальної річної енергії панелі. Метод працює, витягуючи декілька шарів інформації з одного сферичного зображення. Тіні на фото вказують напрямок сонця; прямі архітектурні лінії визначають орієнтацію відносно сили тяжіння; алгоритм сегментації картографує видиму частину неба; а зовнішній вигляд навколишніх будівель дає підказки про їх геометрію і матеріали поверхонь.
Інноваційна технологія на зміну енергетичного балансу
Система прогнозує рух сонця протягом усього року, оцінює відбитки світла від сусідніх об’єктів і інтегрує історичні дані про погоду для розширення прогнозів на облачні й похмурі дні, а не лише ясні. Розрахунки виконуються майже в реальному часі на звичайному ноутбуці і підходять для панелей на дахах, інсталяцій на стовпах і вертикальних стінах.
Цю техніку детально опис
