อาจารย์จากวิทยาลัยโพลีเทคนิคมีแผนจะใช้ข้อมูลจากสถานีตรวจวัดสภาพอากาศเพื่อพยากรณ์ปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีอยู่

ข้อมูลสภาพอากาศช่วยให้นักพยากรณ์อากาศคาดการณ์เมฆ ฝน และพายุได้มานานแล้ว ลิซ่า โบเซแมน จากสถาบันโพลีเทคนิคเพอร์ดูต้องการเปลี่ยนแปลงสิ่งนี้ เพื่อให้เจ้าของระบบสาธารณูปโภคและระบบพลังงานแสงอาทิตย์สามารถคาดการณ์ได้ว่าแสงแดดจะปรากฏเมื่อใดและที่ใด และส่งผลให้เพิ่มการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ได้
“มันไม่ได้ขึ้นอยู่กับว่าท้องฟ้าเป็นสีฟ้ามากแค่ไหน” โบสแมน ผู้ช่วยศาสตราจารย์ผู้ซึ่งได้รับปริญญาเอกด้านวิศวกรรมอุตสาหกรรมกล่าว “แต่ยังเกี่ยวกับการกำหนดปริมาณการผลิตและการบริโภคไฟฟ้าด้วย”
โบซแมนกำลังวิจัยวิธีการนำข้อมูลสภาพอากาศมาผสานรวมกับชุดข้อมูลสาธารณะอื่นๆ เพื่อปรับปรุงการตอบสนองและประสิทธิภาพของระบบโครงข่ายไฟฟ้าแห่งชาติ โดยการคาดการณ์การผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น บริษัทสาธารณูปโภคมักเผชิญกับความท้าทายในการตอบสนองความต้องการในช่วงฤดูร้อนที่ร้อนจัดและฤดูหนาวที่หนาวจัด
“ปัจจุบัน แบบจำลองการพยากรณ์และการเพิ่มประสิทธิภาพพลังงานแสงอาทิตย์ที่บริษัทสาธารณูปโภคใช้เกี่ยวกับผลกระทบรายวันของพลังงานแสงอาทิตย์ต่อระบบไฟฟ้ายังมีจำกัด” โบเซแมนกล่าว “เราหวังว่าจะช่วยให้ระบบไฟฟ้าดีขึ้นได้โดยการหาวิธีใช้ข้อมูลที่มีอยู่เพื่อประเมินการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ ผู้บริหารจะสามารถจัดการกับสภาพอากาศที่รุนแรงและช่วงที่มีการใช้พลังงานสูงและต่ำได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น”
หน่วยงานภาครัฐ สนามบิน และสถานีโทรทัศน์ต่าง ๆ ตรวจสอบสภาพอากาศแบบเรียลไทม์ นอกจากนี้ บุคคลทั่วไปยังเก็บรวบรวมข้อมูลสภาพอากาศปัจจุบันโดยใช้อุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตที่ติดตั้งไว้ในบ้านของตนเอง ยิ่งไปกว่านั้น ข้อมูลยังถูกรวบรวมโดยดาวเทียมของ NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) และ NASA (National Aeronautics and Space Administration) ข้อมูลจากสถานีตรวจวัดสภาพอากาศต่าง ๆ เหล่านี้จะถูกนำมารวมกันและเผยแพร่สู่สาธารณะ
กลุ่มวิจัยของโบซแมนกำลังสำรวจวิธีการผสานรวมข้อมูลแบบเรียลไทม์เข้ากับข้อมูลสภาพอากาศในอดีตจากห้องปฏิบัติการพลังงานหมุนเวียนแห่งชาติ (NREL) ซึ่งเป็นหน่วยงานทดลองระดับชาติหลักของกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ ในด้านการวิจัยและพัฒนาพลังงานหมุนเวียนและประสิทธิภาพพลังงาน NREL สร้างชุดข้อมูลที่เรียกว่า Typical Meteorological Year (TMY) ซึ่งให้ค่าการแผ่รังสีแสงอาทิตย์รายชั่วโมงและองค์ประกอบทางอุตุนิยมวิทยาสำหรับปีทั่วไป ข้อมูล TMY ของ NREL สามารถนำมาใช้เพื่อกำหนดสภาพภูมิอากาศทั่วไป ณ สถานที่ใดสถานที่หนึ่งในช่วงระยะเวลานานได้
โบสแมนกล่าวว่า ในการสร้างชุดข้อมูล TMY นั้น NREL ได้นำข้อมูลสถานีตรวจวัดอากาศจากช่วง 50 ถึง 100 ปีที่ผ่านมา มาหาค่าเฉลี่ย และค้นหาเดือนที่ใกล้เคียงกับค่าเฉลี่ยมากที่สุด เป้าหมายของการศึกษาครั้งนี้คือการรวมข้อมูลนี้เข้ากับข้อมูลปัจจุบันจากสถานีตรวจวัดอากาศในท้องถิ่นทั่วประเทศ เพื่อทำนายอุณหภูมิและการแผ่รังสีจากดวงอาทิตย์ ณ สถานที่ต่างๆ โดยไม่คำนึงว่าสถานที่เหล่านั้นจะอยู่ใกล้หรือไกลจากแหล่งข้อมูลแบบเรียลไทม์ก็ตาม
“ด้วยข้อมูลนี้ เราจะคำนวณความปั่นป่วนที่อาจเกิดขึ้นกับระบบไฟฟ้าจากระบบพลังงานแสงอาทิตย์ที่ติดตั้งอยู่หลังมิเตอร์” โบเซแมนกล่าว “หากเราสามารถคาดการณ์การผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ในอนาคตอันใกล้นี้ได้ เราก็จะสามารถช่วยให้บริษัทผู้ให้บริการไฟฟ้าพิจารณาได้ว่าพวกเขาจะประสบปัญหาขาดแคลนหรือมีไฟฟ้าเหลือเฟือ”
ในขณะที่บริษัทสาธารณูปโภคโดยทั่วไปใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลและพลังงานหมุนเวียนร่วมกันในการผลิตไฟฟ้า แต่เจ้าของบ้านและธุรกิจบางแห่งผลิตพลังงานแสงอาทิตย์หรือพลังงานลมเองภายในพื้นที่ โดยกฎหมายเกี่ยวกับการคิดค่าไฟฟ้าสุทธิ (net metering) แตกต่างกันไปในแต่ละรัฐ แต่โดยทั่วไปแล้วจะกำหนดให้บริษัทสาธารณูปโภคต้องซื้อไฟฟ้าส่วนเกินที่ผลิตจากแผงโซลาร์เซลล์ของลูกค้า ดังนั้นเมื่อมีพลังงานแสงอาทิตย์เข้าสู่ระบบมากขึ้น งานวิจัยของโบซแมนก็อาจช่วยให้บริษัทสาธารณูปโภคลดการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลได้เช่นกัน