Sunday, January 23rd, 2022

Ti znanstveniki so preslikali vsako veliko sončno elektrarno na planetu z briljantnimi rezultati

Osupljivo 82-odstotno zmanjšanje pri stroških sončne fotovoltaične (PV) energije od leta 2010 je svetu dala priložnost za izgradnjo energetskega sistema brez emisij ki je lahko cenejši kot sistem na fosilna goriva, ki ga nadomešča.

The Mednarodna agencija za energijo projekti, da se morajo zmogljivosti PV sončne proizvodnje do leta 2040 desetkrat povečati, če želimo izpolniti dvojni nalogi lajšanja globalne revščine in omejevanja segrevanja na precej pod 2 °C.

Kritični izzivi ostajajo. Sončna energija je »prekinjena«, saj se sonce čez dan in med letnimi časi spreminja, zato je treba energijo shraniti za čas, ko sonce ne sije. Politika mora biti oblikovana tudi tako, da zagotovi, da sončna energija doseže najbolj oddaljene konce sveta in kraje, kjer je najbolj potrebna. In neizogibni bodo kompromisi med sončno energijo in drugimi rabami istega zemljišča, vključno z ohranjanjem in biotsko raznovrstnostjo, kmetijstvom in prehranskimi sistemi ter porabo v skupnosti in avtohtonih prebivalcih.

S kolegi smo zdaj objavili v reviji Narava prvi globalni inventar velikih objektov za proizvodnjo sončne energije. “Veliko” se v tem primeru nanaša na objekte, ki proizvajajo najmanj 10 kilovatov, ko je sonce na vrhuncu. (Tipična majhna stanovanjska strešna instalacija ima zmogljivost okoli 5 kilovatov).

Zgradili smo a strojno učenje sistem za odkrivanje teh objektov na satelitskih posnetkih in nato sistem namestil na več kot 550 terabajtov posnetkov z uporabo več človeških življenj računalništva.

Preiskali smo skoraj polovico zemeljske površine in izločili oddaljena območja daleč od človeških populacij. Skupno smo zaznali 68.661 solarnih objektov. Z uporabo območja teh objektov in nadzorom negotovosti v našem sistemu strojnega učenja dobimo ob koncu leta 2018 globalno oceno 423 gigavatov instalirane proizvodne zmogljivosti.

To je zelo blizu Mednarodne agencije za obnovljivo energijo (IRENA) oceniti 420 GW za isto obdobje.

Sledenje rasti sončne energije

Naša študija kaže, da se je zmogljivost sončne fotonapetostne proizvodnje povečala za izjemnih 81 odstotkov med letoma 2016 in 2018, obdobjem, za katerega smo imeli posnetke s časovnim žigom. Rast je vodila predvsem v Indiji (184 odstotkov), Turčiji (143 odstotkov), na Kitajskem (120 odstotkov) in na Japonskem (119 odstotkov).

Objekti so segali po velikosti od obsežnih puščavskih inštalacij v gigavatnem obsegu v Čilu, Južni Afriki, Indiji in severozahodni Kitajski, do komercialnih in industrijskih strešnih instalacij v Kaliforniji in Nemčiji, podeželskih instalacij v Severni Karolini in Angliji ter mestnih instalacij na strehah v Južna Koreja in Japonska.

Prednosti podatkov na ravni objekta

Agregati našega nabora podatkov na ravni države so zelo blizu IRENA-ovim statistiko na ravni države, ki so zbrani iz vprašalnikov, državnih uradnikov in industrijskih združenj. V primerjavi z drugimi nabori podatkov na ravni objektov obravnavamo nekatere kritične vrzeli v pokritosti, zlasti v državah v razvoju, kjer je razpršitev sončne fotonapetostne energije ključnega pomena za razširitev dostopa do električne energije ob hkratnem zmanjšanju emisij toplogrednih plinov.

Tako v razvitih državah kot v državah v razvoju naši podatki zagotavljajo skupno merilo uspešnosti, nepristransko s poročanjem podjetij ali vlad.

Geoprostorsko-lokalizirani podatki so ključnega pomena za energetski prehod. Upravljavci omrežij in udeleženci na trgu električne energije morajo natančno vedeti, kje so sončni objekti, da bi natančno vedeli količino energije, ki jo proizvajajo ali bodo proizvedli.

Nastajajoče sistemi na mestu ali oddaljeni sistemi lahko uporabljajo lokacijske podatke za napovedovanje povečane ali zmanjšane proizvodnje, ki jo povzroči na primer prehod oblakov ali spremembe vremena.

Ta povečana predvidljivost omogoča doseg sonca višji deleži mešanice energentov. Ker bo sončna energija postala bolj predvidljiva, bodo morali upravljavci omrežij ohraniti manj elektrarn na fosilna goriva v rezervi, manj kazni za prekomerno ali premajhno proizvodnjo pa bo pomenilo, da bo odklenjenih več obrobnih projektov.

S pomočjo zadnjega kataloga satelitskih posnetkov smo lahko ocenili datume namestitve za 30 odstotkov objektov. Takšni podatki nam omogočajo, da preučimo natančne pogoje, ki vodijo do širjenja sončne energije, in bodo pomagali vladam bolje oblikovati subvencije za spodbujanje hitrejše rasti.

Poznavanje, kje je objekt, nam omogoča tudi preučevanje nenamernih posledic rasti proizvodnje sončne energije. V naši raziskavi smo ugotovili, da so sončne elektrarne najpogosteje na kmetijskih območjih, sledijo pa travniki in puščave.

To poudarja, da je treba skrbno pretehtati vpliv, ki ga bo imela desetkratna razširitev zmogljivosti za proizvodnjo sončne fotonapetostne energije v prihodnjih desetletjih na prehranske sisteme, biotsko raznovrstnost in zemljišča, ki jih uporabljajo ranljive populacije. Oblikovalci politik lahko zagotovijo spodbude za namestitev sončne energije na strehah, ki povzročajo manjšo konkurenco pri rabi zemljišč ali druge možnosti obnovljive energije.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *