Aufgrund erhöhter Entwicklungskapazitäten und geringerer Kosten hat sich die Photovoltaik auf dem Dach (wie Solarzellenmodule auf dem Dach, die in Wohnhäusern, Gewerbe- und Industriegebäuden verwendet werden) zur sich am schnellsten entwickelnden Stromerzeugungstechnologie entwickelt. Laut einem neuen Bericht wird geschätzt, dass die Photovoltaik bis 2050 25-49% des weltweiten Strombedarfs decken kann.
Trotz dieser Erwartungen ist die globale Bewertung des Stromerzeugungspotenzials und der damit verbundenen Kosten dieser Technologie immer noch eine Herausforderung, und der neue Bericht versucht, diese Herausforderung zu meistern.
Das Forschungsteam, zu dem Hauptautor Siddharth Joshi gehörte, bewertete zusammen mit Kollegen vom University College Cork (UCC), Professor Brian Ó Gallachóir, Dr. Paul Holloway und Kollegen vom Imperial College London, der Columbia University und der Ahmedabad University das globale Potenzial und die damit verbundenen Kosten der Photovoltaik-Stromerzeugung auf dem Dach. Der Autor kartierte die globale Fläche von 130 Millionen Quadratkilometern, verwendete einen neuen maschinellen Lernalgorithmus, um die Dachfläche von 200.000 Quadratkilometern zu bestimmen, und analysierte dann diese Dachflächen, um das globale Stromerzeugungspotenzial der Photovoltaik auf Dächern zu quantifizieren.
Die Autoren fanden heraus, dass mit Kosten von 40 bis 280 US-Dollar pro MWh das globale Potenzial von 27 PWh pro Jahr erreicht werden kann. Asien, Nordamerika und Europa haben das größte Stromerzeugungspotenzial. Unter ihnen hat Indien mit 66 US$ pro MWh und China mit 68 US$ pro MWh die niedrigsten Kosten zur Realisierung des Strompotenzials, während das Vereinigte Königreich und die Vereinigten Staaten zu den Ländern mit den höchsten Kosten gehören. Der Autor geht davon aus, dass das Stromerzeugungspotenzial von Solarmodulen auf dem Dach den gesamten jährlichen weltweiten Stromverbrauch im Jahr 2018 übersteigt. Das zukünftige Potenzial wird jedoch von der Entwicklung und den Kosten von Stromspeicherlösungen abhängen.
UCC-Forscher Siddharth Joshi sagte:"Zum ersten Mal haben wir Big Data, maschinelles Lernen und geografische Informationssysteme kombiniert, um die räumlichen und zeitlichen Eigenschaften der globalen Photovoltaik auf Dächern mit höherer Genauigkeit zu analysieren. Diese Forschung wird dazu beitragen, die globale Energie der Photovoltaik auf dem Dach zu verbessern. Darstellung im System.&Zitat;
Die Autoren kamen zu dem Schluss, dass ihre Ergebnisse einen wichtigen Einfluss auf die nachhaltige Entwicklung und die Bemühungen zur Eindämmung des Klimawandels haben werden. Im Jahr 2018 waren weltweit fast 800 Millionen Menschen ohne Strom, die meisten von ihnen lebten in ländlichen Gebieten.
Co-Autor Professor Brian Ó Gallachóir sagte:"Das Potenzial von Dachsolaranlagen, 27 PWh zu erreichen, ist äußerst wichtig. Zum Vergleich: Im Jahr 2019 beträgt der Gesamtstromverbrauch aller Haushalte weltweit 6 PWh. Nächsten Monat wird Großbritannien die Weltklimakonferenz abhalten. Diese Ergebnisse kommen zur rechten Zeit. Photovoltaik auf dem Dach trägt nicht nur zur Reduzierung von Emissionen bei, sondern ermöglicht auch Eigenheimbesitzern, direkt an der Energiewende zu partizipieren.&Zitat;
Senior-Autor Dr. James Glynn kommentierte:"Die durch diese Studie generierten öffentlichen Daten können helfen, Investitionen in kohlenstofffreie Energiesysteme zu quantifizieren, zu lokalisieren und zu priorisieren. Durch das Zeichnen von hochauflösenden globalen Potenzialkarten für Photovoltaik-Dächer können die Entwicklungsbanken und Energieagenturen der Entwicklungsländer die Rolle dieser Technologie bei der Förderung des Klimaschutzes, des Zugangs zu erschwinglicher sauberer Energie und anderen Bereichen nachhaltiger Entwicklung besser verstehen.&Zitat;
Dr. Shivika Mittal, Research Assistant for Energy and Comprehensive Assessment Models am Grantham Institute am Imperial College London, sagte: „In den letzten zehn Jahren sind die Kosten für die Stromerzeugung aus Solardachmodulen deutlich gesunken. Unsere neuen Daten werden Regierungen, Organisationen und Unternehmen dabei helfen, die Brennpunkte der Solarenergie zu identifizieren.' können sie neue Investitionen für diese Hotspots mobilisieren, was die Nutzung der Solarenergie beschleunigen wird.&Zitat;
Diese Forscher des MaREI-Instituts des SFI Energy, Climate and Ocean Research Center der UCC University&arbeiteten mit internationalen Forschungspartnern zusammen und veröffentlichten ihre Forschungsergebnisse in der Zeitschrift Nature Communications.