@ 2021.10.22 , 16:38

全球50%的屋顶上安装太阳能电池板,可以满足全世界居民的用电需求

与2010年相比,屋顶太阳能电池板的价格最多便宜79%。这些暴跌的成本使得屋顶太阳能光伏发电对那些希望减少对电网的依赖,同时减少碳足迹的家庭和企业更具吸引力。

但是,是否有足够的屋顶面积让这项技术为每一个需要它的人产生负担得起的低碳能源?毕竟,不仅仅是那些拥有自己的房子并希望减少其账单的人需要这样的解决方案。全球大约有8亿人没有足够的电力供应。

在《自然通讯》上发表的新论文评估了全球共需要多少屋顶太阳能电池板才能满足需求,以及需要把它们放在哪里。这是首个绘制了详细的全球屋顶太阳能潜力地图的研究,在从城市到大陆的所有范围内评估屋顶面积和阳光覆盖。

我们发现,只需要世界上50%的屋顶被太阳能电池板覆盖,就可以提供足够的电力来满足全年的用电需求。

研究员设计了一个程序,纳入了来自3亿多座建筑的数据,并分析了1.3亿平方公里的土地--几乎是地球的整个陆地面积。这估计了从这些土地上20万平方公里的屋顶上可以生产多少能源,这个面积大约与英国的面积相同。

然后,通过观察这些屋顶的位置来计算其发电潜力。一般来说,位于高纬度地区的屋顶,如欧洲北部或加拿大,由于冬季和夏季的日照差异很大,其全年的发电潜力可能会有40%的差异。然而,位于赤道附近的屋顶,由于日照更加稳定,通常在不同季节的发电潜力只有1%左右的变化。

这很重要,因为巨大变化会对该地区太阳能发电的可靠性产生重大影响。这意味着日照更不规律的地方需要储能解决方案--增加了电力成本。

结果强调了屋顶太阳能发电的三个潜在热点:亚洲、欧洲和北美洲。

其中,亚洲看起来是安装电池板最便宜的地方,在印度和中国这样的国家,一千瓦时(kWh)的电力,只需0.05便士。这要归功于廉价的电池板制造成本,以及阳光充足的气候。

同时,实施屋顶太阳能最昂贵的国家是美国、日本和英国。欧洲处于中间位置,整个欧洲大陆的平均成本约为每千瓦时0.096便士。

屋顶太阳能电池板在人口少的地区和在城市中心同样有用。对于那些生活在偏远地区的人来说,太阳能电池板有助于补充甚至取代可能不可靠的当地电网。而对于城市居民来说,电池板可以大大减少因燃烧化石燃料获取能源而造成的空气污染。

必须指出的是,全球电力供应不能依靠单一的发电来源来满足数十亿人的需求。而且,由于多变的天气和昼夜循环,太阳能需求和供应之间的不匹配是不可避免的。

为需要时储存太阳能所需的设备仍然非常昂贵。此外,太阳能电池板无法为一些行业提供足够的电力。例如,重型制造业和金属加工,需要非常大的电流和专门的电力输送。

尽管如此,屋顶太阳能在缓解能源困乏和提供清洁、无污染的电力方面潜力巨大。如果太阳能发电的成本继续降低,屋顶电池板可能是使我们的电力供应脱碳的最佳工具之一。

https://www.thedailybeast.com/solar-panels-on-half-the-worlds-roofs-would-power-the-planet


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