《自然通讯》首次评估全球屋顶太阳能光伏发电潜力的研究

科克大学(UCC) SFI能源、气候和海洋研究中心MaREI的研究人员与国际研究伙伴合作，对屋顶太阳能光伏(PV)技术的发电潜力进行了首次详细的全球评估。研究结果发表在10月6日的《自然通讯》杂志上

　　

科克大学(UCC) SFI能源、气候和海洋研究中心MaREI的研究人员与国际研究伙伴合作，对屋顶太阳能光伏(PV)技术的发电潜力进行了首次详细的全球评估。研究结果发表在今天(10月6日星期三)的《自然通讯》杂志上。

由于改进的部署能力和降低的成本，屋顶太阳能光伏(PV)技术，如用于家庭、商业和工业建筑的屋顶太阳能电池板，是目前最快的部署发电技术，预计到2050年将提供全球电力需求的25-49%。尽管有这些预测，但对该技术发电潜力和相关成本的全球评估仍然是一个挑战。

该研究小组包括首席作者Siddharth Joshi，以及UCC同事Brian ó Gallachóir教授、Paul Holloway博士以及伦敦帝国理工学院、哥伦比亚大学和艾哈迈达巴德大学的同事，评估了全球屋顶太阳能光伏发电的潜力和相关成本。作者利用一种新的机器学习算法绘制了1.3亿km2的全球地表面积，识别了20万km2的屋顶面积。然后对这个屋顶区域进行分析，以量化屋顶太阳能光伏发电的全球潜力。

作者发现，以每兆瓦时40-280美元的成本，就可以实现每年27千瓦时的全球发电潜力，其中亚洲、北美和欧洲的发电潜力最大。他们指出，获得潜在能源的成本最低的是印度(每兆瓦时66美元)和中国(每兆瓦时68美元)，而英国和美国是成本最高的国家之一。作者认为，屋顶太阳能电池板的发电潜力在2018年超过了全球年度总能源消耗。然而，其未来的潜力将取决于所产生能源的存储解决方案的发展和成本。

“首次，我们可以结合大数据、机器学习和GIS，以更高的准确性分析全球屋顶光伏的时空特征。这项研究可以帮助改善全球能源系统中屋顶太阳能光伏发电的代表性。”UCC研究员Siddharth Joshi说。

作者得出结论，他们的发现将对可持续发展和减缓气候变化的努力具有重要意义。2018年，全球有近8亿人没有电，其中大多数人生活在农村地区。

合著者Brian ó Gallachóir教授评论道:“屋顶太阳能每年27 PWh的潜力非常显著。相比之下，2019年全球所有家庭的总用电量为6pwh。这些结果对于下个月在英国举行的全球气候变化会议来说是非常及时的。屋顶太阳能光伏不仅有助于减少排放，还能让房主直接参与到能源转型中来。”

资深作者James Glynn博士评论道，“这项研究产生的开放数据有助于量化、定位和优先考虑零碳电力系统的投资。通过在全球范围内绘制高分辨率的太阳能光伏屋顶潜力图，发展中国家的开发银行和能源机构可以更好地了解该技术在实现气候行动和可负担的清洁能源的可持续发展方面的作用。”

伦敦帝国理工学院(Imperial College London)格兰瑟姆研究所(Grantham Institute)能源与综合评估模型(Energy and Integrated Assessment Model)副研究员希维卡?米塔尔(Shivika Mittal)博士表示:“在过去十年中，利用太阳能屋顶板发电的成本显著下降。我们的新数据集将帮助政府或组织、企业所有者确定太阳能‘热点’，在那里他们可以调动新的投资，这将有助于加速太阳能的采用。”

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杂志

自然通讯

DOI

10.1038 / s41467 - 021 - 25720 - 2

研究的主题

不适用

文章标题

屋顶太阳能光伏发电潜力的高分辨率全球时空评估

文章出版日期

5 - 10月- 2021