由科克大學 (UCC) 的 SFI 能源、氣候和海洋研究中心 MaREI 的研究人員與國際研究夥伴合作,對屋頂太陽能光伏 (PV) 技術的發電潛力進行了首次詳細的全球評估. 研究結果發表在《自然通訊》上。
由於提高部署能力和降低成本,屋頂太陽能光伏 (PV) 技術,例如用於家庭、商業和工業建築的屋頂太陽能電池板,是目前部署速度最快的發電技術,預計將提供 25-49% 的電力。到 2050 年全球電力需求。儘管有這些預測,對該技術的發電潛力和相關成本的全球評估仍然是一個挑戰。
包括主要作者 Siddharth Joshi 在內的研究團隊與倫敦大學學院的 Brian Ó Gallachóir 教授、Paul Holloway 博士以及倫敦帝國理工學院、哥倫比亞大學和艾哈邁達巴德大學的同事一起,評估了全球屋頂太陽能光伏發電的潛力和相關成本. 作者對映1.3億公里2全球陸地面積的識別0200000公里2使用一種新的機器學習演算法的屋頂面積。然後對該屋頂區域進行分析,以量化屋頂太陽能光伏發電的全球發電潛力。
作者發現,以每兆瓦時 40 至 280 美元的成本可以實現每年 27 拍瓦時的全球潛力,其中亞洲、北美和歐洲的發電潛力最大。他們指出,獲得潛在能源的成本最低的是印度(每兆瓦時 66 美元)和中國(每兆瓦時 68 美元),而英國和美國是成本最高的國家之一。作者認為,屋頂太陽能電池板的發電潛力超過了 2018 年全球年度能源消耗總量。然而,其未來潛力將取決於所產生能源儲存解決方案的發展和成本。
“這是第一次,我們可以結合大資料、機器學習和 GIS,以更高的精度分析全球屋頂光伏發電的時空特徵。這項研究有助於改善屋頂太陽能光伏發電在全球能源系統中的表現,” UCC 研究員 Siddharth Joshi 說。
作者得出結論,他們的發現將對可持續發展和減緩氣候變化的努力產生重要影響。在全球範圍內,2018 年有近 8 億人沒有電,其中大多數人生活在農村地區。
合著者 Brian Ó Gallachóir 教授評論說:“屋頂太陽能每年 27 PWh 的潛力非常顯著。相比之下,我們在 2019 年全球所有家庭的總用電量為 6 PWh。這些結果非常及時。下個月在英國舉行的全球氣候變化會議的背景下。屋頂太陽能光伏不僅有助於減少排放,而且還能讓房主直接參與能源轉型。”
資深作者 James Glynn 博士評論說:“這項研究中產生的開放資料有助於量化、定位和優先考慮對零碳電力系統的投資。透過在全球範圍內以高解析度繪製太陽能光伏屋頂潛力,開發銀行和能源機構在發展中各國更瞭解該技術在促進可持續發展以實現氣候行動和負擔得起的清潔能源方面的作用。”
倫敦帝國理工學院格蘭瑟姆研究所能源和綜合評估模型研究助理 Shivika Mittal 博士說:“過去十年,太陽能屋頂板發電的成本顯著下降。我們的新資料集將有助於政府或組織、企業主確定太陽能‘熱點’,在那裡他們可以調動新的投資,這將有助於加速太陽能的採用。”