옥상 태양 전지 패널 79 %로가 2010 년이 비해 저렴까지입니다 급락 비용이 만든 옥상에 태양 광 발전이 더욱 매력적에 대한 의존도를 줄이고 자 가계와 기업에 전기 그들의 절감 그리드 탄소 발자국을 .
그러나 이 기술을 필요로 하는 모든 사람에게 저렴한 저탄소 에너지를 생성할 수 있는 충분한 옥상 표면이 있습니까? 결국, 이러한 솔루션이 필요한 것은 자신의 집을 소유하고 비용을 절감하려는 사람들만이 아닙니다. 전 세계적으로 약 8억 명의 사람들이 적절한 전기를 사용하지 못하고 있습니다.
Nature Communications에 실린 우리의 새로운 논문 은 전 세계에 충분한 재생 에너지를 생성하는 데 필요한 옥상 태양 전지판의 수와 이를 어디에 배치해야 하는지에 대한 글로벌 평가를 제시합니다. 우리의 연구는 도시에서 대륙에 이르기까지 규모에 따라 옥상 면적과 햇빛 커버를 평가하여 전 세계 옥상 태양열 잠재력에 대한 상세한 지도를 제공한 최초의 연구입니다.
우리는 세계의 연간 수요 를 충족시키기에 충분한 전기를 공급하기 위해 태양 전지판으로 덮는 세계 지붕의 50%만 필요하다는 것을 발견했습니다 .
방법
우리는 3억 개가 넘는 건물의 데이터를 통합하고 5010만 평방 마일(1억 3000만 평방 킬로미터)의 땅을 분석하는 프로그램을 설계했습니다 . 이는 지구의 거의 전체 육지 표면적입니다 . 이것은 영국과 거의 같은 크기의 그 땅에 존재하는 0.07백만 평방 마일(0.2백만 평방 킬로미터)의 지붕에서 얼마나 많은 에너지를 생산할 수 있는지 추정했습니다.
그런 다음 지붕의 위치를 확인하여 이 옥상의 발전 잠재력을 계산했습니다. 일반적으로 북유럽이나 캐나다와 같이 고위도에 위치한 옥상은 겨울과 여름의 일조 차이가 크기 때문에 연간 발전 잠재력이 최대 40%까지 달라질 수 있습니다. 그러나 적도 근처의 옥상은 햇빛이 훨씬 더 일정하기 때문에 일반적으로 계절에 따라 발전 잠재력이 약 1%만 변합니다.
이는 월별 잠재력의 이러한 큰 변동 이 해당 지역의 태양열 발전 전력의 신뢰성에 상당한 영향 을 미칠 수 있기 때문에 중요 합니다. 즉, 햇빛이 더 불규칙한 장소에는 에너지 저장 솔루션이 필요 하여 전기 비용이 증가합니다.
핫스팟
우리의 결과는 옥상 태양 에너지 발전을 위한 세 가지 잠재적인 핫스팟인 아시아, 유럽 및 북미를 강조했습니다.
이 중 아시아는 인도와 중국과 같은 국가에서 0.05펜스($0.00068 )로 1킬로와트시(kWh)의 전기 또는 노트북을 사용하는 데 약 48시간 을 생산할 수 있는 패널을 설치하기에 가장 저렴한 위치로 보입니다. ). 이는 저렴한 패널 제조 비용과 더 화창한 기후 덕분입니다.
한편, 옥상 태양광을 구현하는 데 가장 비용이 많이 드는 국가는 미국, 일본 및 영국 유럽이며 대륙 전체의 평균 비용은 kWh당 약 0.096펜스(0.0013달러)입니다.
옥상 태양광 패널은 인구가 적은 지역에서도 도심에서와 마찬가지로 유용할 것 같습니다. 외딴 지역에 사는 사람들을 위해 패널은 잠재적으로 신뢰할 수 없는 로컬 그리드의 공급을 보충하거나 교체하는 데 도움이 됩니다. 그리고 도시에 있는 사람들의 경우 패널을 사용하면 화석 연료를 에너지로 사용하여 발생하는 대기 오염을 크게 줄일 수 있습니다 .
전 세계 전력 공급이 수십억 명의 요구 사항을 충족하기 위해 단일 발전 소스에 의존할 수 없다는 점을 지적하는 것이 중요합니다. 그리고 변화무쌍한 날씨와 지구의 낮과 밤 주기로 인해 태양 에너지 수요와 공급 간의 불일치는 피할 수 없습니다.
필요할 때를 위해 태양광 발전을 저장하는 데 필요한 장비는 여전히 매우 비쌉니다 . 또한 태양 전지판은 일부 산업 분야에 충분한 전력을 공급할 수 없습니다. 예를 들어, 중공업 및 금속 가공에는 매우 큰 전류와 특수 전력 공급이 필요하며, 이는 태양광 발전으로는 아직 제공할 수 없습니다.
그럼에도 불구하고 옥상 태양열은 에너지 빈곤을 완화하고 전 세계 소비자의 손에 깨끗하고 무공해 전력을 공급할 수 있는 엄청난 잠재력을 가지고 있습니다. 태양광 발전 비용이 계속해서 감소 한다면 옥상 패널은 전력 공급을 탈탄소화할 수 있는 최고의 도구 중 하나가 될 수 있습니다.
Siddharth Joshi 는 박사입니다. 아일랜드의 University College Cork에서 글로벌 에너지 공학을 전공하는 학생입니다.
James Glynn 은 Columbia University의 Center on Global Energy Policy에서 에너지 시스템 모델링의 선임 연구 학자입니다.
Shivika Mittal 은 Imperial College London의 에너지 시스템 모델링 연구원입니다.
이 기사는 Creative Commons 라이선스에 따라 The Conversation 에서 다시 게시됩니다 . 여기 에서 원본 기사를 찾을 수 있습니다 .
