Λόγω των αυξημένων δυνατοτήτων ανάπτυξης και του μειωμένου κόστους, η τεχνολογία ηλιακών φωτοβολταϊκών ταράτσας (όπως μονάδες ηλιακών κυψελών ταράτσας που χρησιμοποιούνται σε σπίτια, εμπορικά και βιομηχανικά κτίρια) έχει γίνει η ταχύτερα αναπτυσσόμενη τεχνολογία παραγωγής ενέργειας. Σύμφωνα με νέα έκθεση, εκτιμάται ότι έως το 2050, η φωτοβολταϊκή τεχνολογία μπορεί να καλύψει το 25-49% της παγκόσμιας ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας.
Παρά αυτές τις προσδοκίες, η συνολική αξιολόγηση του δυναμικού παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και του συναφούς κόστους αυτής της τεχνολογίας εξακολουθεί να αποτελεί πρόκληση και η νέα έκθεση επιχειρεί να ολοκληρώσει αυτήν την πρόκληση.
Η ερευνητική ομάδα, συμπεριλαμβανομένου του επικεφαλής συγγραφέα Siddharth Joshi, μαζί με συναδέλφους από το University College Cork (UCC), τον καθηγητή Brian Ó Gallachóir, τον Dr. Paul Holloway και συναδέλφους από το Imperial College του Λονδίνου, το Πανεπιστήμιο Columbia και το Πανεπιστήμιο Ahmedabad, αξιολόγησαν το παγκόσμιο δυναμικό και το σχετικό κόστος παραγωγής ηλιακής φωτοβολταϊκής ενέργειας στον τελευταίο όροφο. Ο συγγραφέας χαρτογράφησε την παγκόσμια επιφάνεια των 130 εκατομμυρίων τετραγωνικών χιλιομέτρων, χρησιμοποίησε έναν νέο αλγόριθμο μηχανικής εκμάθησης για να προσδιορίσει την επιφάνεια στέγης των 200.000 τετραγωνικών χιλιομέτρων και στη συνέχεια ανέλυσε αυτές τις περιοχές στέγης για να ποσοτικοποιήσει το παγκόσμιο δυναμικό παραγωγής ενέργειας της παραγωγής ηλιακής φωτοβολταϊκής ενέργειας στον τελευταίο όροφο.
Οι συγγραφείς διαπίστωσαν ότι ένα κόστος 40-280$ ανά MWh μπορεί να επιτύχει το παγκόσμιο δυναμικό των 27PWh ανά έτος. Η Ασία, η Βόρεια Αμερική και η Ευρώπη έχουν το μεγαλύτερο δυναμικό παραγωγής ενέργειας. Μεταξύ αυτών, η Ινδία έχει το χαμηλότερο κόστος για την αξιοποίηση του δυναμικού της ηλεκτρικής ενέργειας στα 66 δολάρια ΗΠΑ ανά MWh και η Κίνα με 68 δολάρια ΗΠΑ ανά MWh, ενώ το Ηνωμένο Βασίλειο και οι Ηνωμένες Πολιτείες είναι μεταξύ των χωρών με το υψηλότερο κόστος. Ο συγγραφέας πιστεύει ότι το δυναμικό παραγωγής ενέργειας των ηλιακών μονάδων ταράτσας υπερβαίνει τη συνολική ετήσια παγκόσμια κατανάλωση ενέργειας το 2018. Ωστόσο, οι μελλοντικές δυνατότητές του θα εξαρτηθούν από την ανάπτυξη και το κόστος των λύσεων αποθήκευσης ενέργειας.
Ο ερευνητής του UCC Siddharth Joshi είπε:"Για πρώτη φορά, συνδυάσαμε μεγάλα δεδομένα, μηχανική μάθηση και συστήματα γεωγραφικών πληροφοριών για να αναλύσουμε τα χωρικά και χρονικά χαρακτηριστικά των παγκόσμιων φωτοβολταϊκών ταράτσας με μεγαλύτερη ακρίβεια. Αυτή η έρευνα θα βοηθήσει στη βελτίωση της παγκόσμιας ενέργειας των ηλιακών φωτοβολταϊκών στέγης. Εκπροσώπηση στο σύστημα."
Οι συγγραφείς κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι τα ευρήματά τους θα έχουν σημαντικό αντίκτυπο στη βιώσιμη ανάπτυξη και στις προσπάθειες για τον μετριασμό της κλιματικής αλλαγής. Σε παγκόσμιο επίπεδο, υπήρχαν σχεδόν 800 εκατομμύρια άνθρωποι χωρίς ηλεκτρικό ρεύμα το 2018, και οι περισσότεροι από αυτούς ζούσαν σε αγροτικές περιοχές.
Ο συν-συγγραφέας καθηγητής Brian Ó Gallachóir είπε:"Η δυνατότητα της ηλιακής ενέργειας στον τελευταίο όροφο να φτάσει τα 27 PWh είναι εξαιρετικά σημαντική. Συγκριτικά, το 2019, η συνολική κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας όλων των νοικοκυριών στον κόσμο είναι 6 PWh. Τον επόμενο μήνα, το Ηνωμένο Βασίλειο θα διοργανώσει την Παγκόσμια Διάσκεψη για την Κλιματική Αλλαγή Αυτά τα αποτελέσματα είναι πολύ επίκαιρα. Η παραγωγή ηλιακής φωτοβολταϊκής ενέργειας στον τελευταίο όροφο όχι μόνο συμβάλλει στη μείωση των εκπομπών, αλλά επιτρέπει επίσης στους ιδιοκτήτες κατοικιών να συμμετέχουν άμεσα στην ενεργειακή μετάβαση."
Ο ανώτερος συγγραφέας Δρ. Τζέιμς Γκλιν σχολίασε:"Τα δημόσια δεδομένα που παράγονται από αυτή τη μελέτη μπορούν να βοηθήσουν στον ποσοτικό προσδιορισμό, τον εντοπισμό και την ιεράρχηση των επενδύσεων σε συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας μηδενικού άνθρακα. Σχεδιάζοντας παγκόσμιους δυνητικούς χάρτες ηλιακών φωτοβολταϊκών ταράτσας υψηλής ανάλυσης, οι αναπτυξιακές τράπεζες και οι ενεργειακοί φορείς των αναπτυσσόμενων χωρών μπορούν να κατανοήσουν καλύτερα τον ρόλο αυτής της τεχνολογίας στην προώθηση της δράσης για το κλίμα, την πρόσβαση σε οικονομικά προσιτή καθαρή ενέργεια και άλλους τομείς βιώσιμης ανάπτυξης."
Η Δρ. Shivika Mittal, Βοηθός Έρευνας για Μοντέλα Ενέργειας και Περιεκτικής Αξιολόγησης στο Ινστιτούτο Grantham στο Imperial College του Λονδίνου, είπε: «Τα τελευταία δέκα χρόνια, το κόστος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από ηλιακές μονάδες στέγης έχει μειωθεί σημαντικά. Τα νέα μας δεδομένα θα βοηθήσουν τις κυβερνήσεις, τους οργανισμούς και τις εταιρείες να εντοπίσουν τα hot spot της ηλιακής ενέργειας.', μπορούν να κινητοποιήσουν νέες επενδύσεις για αυτά τα hotspots, που θα βοηθήσουν στην επιτάχυνση της εφαρμογής της ηλιακής ενέργειας."
Αυτοί οι ερευνητές από το Ινστιτούτο MaREI του Ερευνητικού Κέντρου Ενέργειας, Κλίματος και Ωκεανών του Πανεπιστημίου UCC', συνεργάστηκαν με διεθνείς ερευνητικούς εταίρους και δημοσίευσαν τα ερευνητικά τους αποτελέσματα στο περιοδικό Nature Communications.