屋上ソーラーパネルは2010年よりも最大79％安くなっています。これらの急落するコストにより、屋上太陽光発電は、二酸化炭素排出量を削減しながら電力網への依存を減らしたい家庭や企業にとってさらに魅力的なものになっています。
しかし、この技術を必要とするすべての人に手頃な低炭素エネルギーを生成するのに十分な屋上表面はありますか？結局のところ、このような解決策を必要としているのは、自分の家を所有し、請求額を削減したい人だけではありません。世界中で約8億人が電気への適切なアクセスなしに行きます。
私たちの新しい用紙とどこ我々は彼らを配置する必要があるだろう-ネイチャーコミュニケーションズでは、我々は、全世界のための十分な再生可能エネルギーを生成する必要があると思いますどのように多くの屋上の太陽電池パネルの世界的な評価を提示します。私たちの研究は、都市から大陸に至るまでの規模で屋上面積と日光被覆を評価し、世界の屋上太陽光発電の可能性のそのような詳細な地図を提供する最初のものです。
世界の年間ニーズを満たすのに十分な電力を供給するために、ソーラーパネルで覆われる必要があるのは世界の屋根の50％だけであることがわかりました。
方法
3億を超える建物のデータを組み込んだプログラムを設計し、5,010万平方マイル（1億3,000万平方キロメートル）の土地（地球のほぼ全面積）を分析しました。これにより、英国とほぼ同じ広さの土地にある70万平方マイル（20万平方キロメートル）の屋上からどれだけのエネルギーを生み出すことができるかが推定されました。
次に、これらの屋上からの発電ポテンシャルを、その場所を調べて計算しました。一般に、北ヨーロッパやカナダなどの高緯度に位置する屋上は、冬と夏の日照の大きな違いにより、年間を通じて潜在的な発電量が40％も変動する可能性があります。ただし、赤道近くの屋上では、日照がはるかに安定しているため、通常、季節によって発生の可能性が約1％しか変化しません。
月間ポテンシャルのこれらの大きな変動は、その地域の太陽光発電の信頼性に大きな影響を与える可能性があるため、これは重要です。つまり、日光がより不規則な場所では、エネルギー貯蔵ソリューションが必要になり、電気代が増加します。
ホットスポット
私たちの結果は、屋上太陽エネルギー生成の3つの潜在的なホットスポット、アジア、ヨーロッパ、北アメリカを浮き彫りにしました。
これらのうち、アジアはパネルを設置するのに最も安価な場所のように見えます。インドや中国などの国では、1キロワット時（kWh）の電力、つまりラップトップを使用して約48時間、わずか0.05ペンス（$ 0.00068）で生産できます。 ）。これは、パネルの製造コストが安いことと、気候が日当たりが良いことのおかげです。
一方、屋上太陽光発電を導入するのに最も費用のかかる国は、米国、日本、英国です。ヨーロッパは、大陸全体で1 kWhあたり約0.096ペンス（0.0013ドル）の平均コストで中立的な立場にあります。
屋上ソーラーパネルは、都市部と同様に人口の少ない地域でも同様に役立つように見えます。遠隔地に住む人々にとって、パネルは、潜在的に信頼できないローカルグリッドからの供給を補充したり、置き換えたりするのに役立ちます。そして都市の人々にとって、パネルはエネルギーのために化石燃料を燃やすことによって引き起こされる大気汚染を大幅に減らすことができます。
世界の電力供給は、何十億もの人々の要件を満たすために単一の発電源に依存することはできないことを指摘することが重要です。そして、変わりやすい天候と私たちの惑星の昼と夜のサイクルのおかげで、太陽エネルギーの需要と供給の不一致は避けられません。
必要なときに太陽光発電を貯蔵するために必要な機器は、依然として非常に高価です。さらに、ソーラーパネルは一部の産業に十分な電力を供給できません。たとえば、重工業や金属加工には、非常に大きな電流と特殊な電力供給が必要ですが、太陽光発電ではまだ供給できません。
それにもかかわらず、屋上太陽光発電は、エネルギー貧困を緩和し、クリーンで汚染のない電力を世界中の消費者の手に戻す大きな可能性を秘めています。太陽光発電のコストが下がり続ける場合、屋上パネルは、電力供給を脱炭素化するためのこれまでで最高のツールの1つになる可能性があります。
SiddharthJoshiは博士号を取得しています。アイルランドのUniversityCollegeCorkでグローバルエネルギー工学の学生。
James Glynnは、コロンビア大学のグローバルエネルギー政策センターのエネルギーシステムモデリングの上級研究者です。
Shivika Mittalは、ロンドンのインペリアルカレッジのエネルギーシステムモデリングの研究員です。
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