Ο κόσμος έχει τεχνικό δυναμικό να φιλοξενήσει 47,6 PWh φωτοβολταϊκών-θερμικών πάνελ

Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Κεντρικής Ευρώπης στην Ουγγαρία εκτίμησαν τις παγκόσμιες δυνατότητες παραγωγής φωτοβολταϊκών-θερμικής ενέργειας (PVT) σε στέγες μεταξύ 2022 και 2060.

Το μοντέλο τους προβλέπει ότι τα συστήματα PVT έχουν την τεχνική δυνατότητα να παράγουν επί του παρόντος περίπου 47,6 PWh, με τη συνεισφορά από την πλευρά των φωτοβολταϊκών να είναι περίπου 29,5 PWh (62 τοις εκατό ), και εκείνη της θερμικής παραγωγής 18,1 PWh (38 τοις εκατό ).

Η μελέτη χρησιμοποιεί ένα υψηλής ανάλυσης, γεωχωρικό μοντέλο παροχής ενέργειας για την εκτίμηση των χρησιμοποιήσιμων περιοχών στέγης κτιρίων σε έντεκα περιοχές του κόσμου και υπολογίζει την αντίστοιχη παγκόσμια και περιφερειακή παραγωγή που θα πρέπει να παρέχεται από συλλέκτες Φ/Β-Τ στέγης κατά τη διάρκεια των 39-χρόνων περιόδων . Το μοντέλο βασίζεται σε ένα υπάρχον μοντέλο που ονομάζεται BISE, το οποίο έχει τρεις κύριους τύπους εισροών: μετεωρολογικές, σχετιζόμενες με κτίρια και τεχνολογικές παραμέτρους. Σύμφωνα με τους συγγραφείς, η δύναμη του αλγορίθμου τους είναι ότι «απαιτούνται μόνο εύκολα αποκτήσιμα και αναπαραγόμενα δεδομένα εισόδου για μετεωρολογικά και τεχνολογικά μέτρα».

Οι επιστήμονες υπέθεσαν ότι η ηλεκτρική και θερμική απόδοση των συλλεκτών PV-T είναι 21,6 τοις εκατό και 63,3 τοις εκατό, αντίστοιχα, καθώς και ένας συντελεστής θερμοκρασίας -0,35 τοις εκατό C για τη Φ/Β μονάδα. Υπέθεσαν επίσης ότι τα φωτοβολταϊκά πάνελ βασίζονται σε μονοκρυσταλλικές κυψέλες και ένα αντιανακλαστικό σκληρυμένο γυαλί και οι θερμικές μονάδες θα βασίζονται σε επίπεδο συλλέκτη και απορροφητή χαλκού. Και για τις δύο τεχνολογίες, δεν ελήφθησαν υπόψη οι ρυθμοί υποβάθμισης και οι πιθανές τεχνολογικές εξελίξεις.

Το μοντέλο υπολόγισε ότι οι συνολικές τιμές της επιφάνειας της στέγης κυμαίνονται μεταξύ 3 δισεκατομμυρίων τετραγωνικών μέτρων στην Ευρώπη και 70 δισεκατομμυρίων τετραγωνικών μέτρων στην κεντρικά σχεδιασμένη Ασία, συμπεριλαμβανομένης της Κίνας, κατά το πρώτο έτος της περιόδου προσομοίωσης. Ωστόσο, μόνο το ένα τρίτο της συνολικής επιφάνειας της ταράτσας θεωρήθηκε κατάλληλο για την εγκατάσταση συλλεκτών PV-T.

Μέχρι το 2060, αναμένεται η υψηλότερη δυνατή εγκατάσταση στον τελευταίο όροφο στην κεντρικά σχεδιασμένη Ασία, τη Λατινική Αμερική και τη Βόρεια Αμερική. Η χαμηλότερη περιοχή προβλέπεται για την Υποσαχάρια Αφρική, στα 4,75 δισεκατομμύρια τετραγωνικά μέτρα, και την Ευρώπη, στα 1,2 δισεκατομμύρια τετραγωνικά μέτρα.

Το συνολικό δυναμικό παραγωγής ενέργειας PV-T αναμένεται να είναι το υψηλότερο στην κεντρικά σχεδιασμένη Ασία, Βόρεια Αμερική και Λατινική Αμερική, με 9,7 PWh, 6.{4}} PWh και 4,5 PWh, αντίστοιχα.

«Τα πιο περιορισμένα δυναμικά, από την άλλη πλευρά, αναμένονται στην Ευρώπη (0.24 PWh) και την Υποσαχάρια Αφρική (1,28 PWh) όπου μπορεί να μειωθεί είτε το γεωγραφικό (κλιματικό) δυναμικό είτε το δυναμικό χρήσης των ηλιακών συλλεκτών », είπαν οι επιστήμονες.

Μεταξύ 2022 και 2060, η Λατινική Αμερική, η περιοχή Ασίας-Ειρηνικού και η περιοχή της Μέσης Ανατολής και της Βόρειας Αφρικής (MENA) αναμένεται να δουν τη μεγαλύτερη αύξηση στο δυναμικό παραγωγής ενέργειας PV-T.

Οι επιστήμονες περιέγραψαν τα ευρήματά τους στην "Εκτίμηση του παγκόσμιου τεχνικού δυναμικού της παραγωγής ηλιακής ενέργειας ολοκληρωμένης σε κτίρια χρησιμοποιώντας ένα γεωχωρικό μοντέλο υψηλής ανάλυσης", το οποίο δημοσιεύτηκε πρόσφατα στοJournal of Cleaner Production.

«Καθώς η ευελιξία και η πολυπλοκότητα του μοντέλου BISE επιτρέπει και θα μπορούσε να οδηγήσει σε ακόμη πιο αξιόπιστες εκτιμήσεις, οι προσεχείς μελέτες μας θα δώσουν προτεραιότητα στις προσομοιώσεις του ηλιακού δυναμικού που θα πραγματοποιηθούν σε αστική και γειτονική κλίμακα και θα υποστηρίζονται από πολύ υψηλής ανάλυσης πληροφορίες στέγης που βασίζονται στο LIDAR ," αυτοι ειπαν.