研究發(fā)現(xiàn)全球一半屋頂安裝太陽能電池板即可滿足整個(gè)社會電力需求

屋頂太陽能電池板比2010年時(shí)便宜了79%。這些暴跌使得屋頂太陽能光伏發(fā)電對那些希望減少對電網(wǎng)的依賴，同時(shí)減少碳足跡的家庭和企業(yè)更具吸引力。但是否有足夠的屋頂面積讓這種技術(shù)為每一個(gè)需要它的人產(chǎn)生負(fù)擔(dān)得起的低碳能源?

在《自然通訊》上發(fā)表的新論文對我們需要多少屋頂太陽能電池板來為整個(gè)世界產(chǎn)生足夠的可再生能源進(jìn)行了全球評估。這項(xiàng)研究是第一次提供如此詳細(xì)的全球屋頂太陽能潛力地圖，評估了從城市到大陸的屋頂面積和陽光覆蓋。

研究人員發(fā)現(xiàn)只需要將世界上50%的屋頂覆蓋上太陽能電池板，就可以提供足夠的電力來滿足世界的年度需求。研究人員設(shè)計(jì)了一個(gè)程序，納入了3億多座建筑的數(shù)據(jù)，并分析了1.3億平方公里的土地，幾乎是地球的整個(gè)陸地面積。這項(xiàng)研究估計(jì)了這些土地上存在的20萬平方公里屋頂上可以產(chǎn)生多少能源，這個(gè)面積與英國的面積大致相同。

然后，研究人員通過觀察這些屋頂?shù)奈恢脕碛?jì)算其發(fā)電潛力。一般來說，位于高緯度地區(qū)的屋頂，如歐洲北部或加拿大，由于冬季和夏季之間日照的巨大差異，其全年的發(fā)電潛力可能相差多達(dá)40%。然而，位于赤道附近的屋頂，由于日照更加穩(wěn)定，通常在不同季節(jié)的發(fā)電潛力只有1%左右的變化。這很重要，因?yàn)檫@些每月潛力的巨大變化會對該地區(qū)太陽能發(fā)電的可靠性產(chǎn)生重大影響。這意味著日照更不規(guī)律的地方需要儲能解決方案，這就增加了電力成本。

研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)了屋頂太陽能發(fā)電的三個(gè)潛在熱點(diǎn)。亞洲、歐洲和北美洲。其中，亞洲看起來是安裝電池板最便宜的地方，在印度和中國這樣的國家，一千瓦時(shí)(kWh)的電力，大約相當(dāng)于48小時(shí)使用筆記本電腦消耗的電力，只需0.05便士就可以生產(chǎn)。這要?dú)w功于廉價(jià)的電池板制造成本，以及陽光充足的氣候。同時(shí)，實(shí)施屋頂太陽能最昂貴的國家是美國、日本和英國。歐洲處于中間位置，整個(gè)歐洲大陸的平均成本約為每千瓦時(shí)0.096便士。

屋頂太陽能電池板看起來在人口少的地區(qū)和在城市中心同樣有用。對于那些生活在偏遠(yuǎn)地區(qū)的人來說，太陽能電池板有助于補(bǔ)充甚至取代可能不可靠的當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的供應(yīng)。而對于城市里的人來說，電池板可以大大減少因燃燒化石燃料獲取能源而造成的空氣污染。