Verden har teknisk potensial til å være vertskap for 47,6 PWh solcelle-termiske paneler

Forskere fra Central European University i Ungarn har anslått det globale potensialet for solcelle-termisk (PVT) energiproduksjon på hustak mellom 2022 og 2060.

Modellen deres forutsier at PVT-systemer har det tekniske potensialet til å produsere for øyeblikket rundt 47,6 PWh, med bidraget på PV-siden er rundt 29,5 PWh (62 prosent), og det for termisk produksjon 18,1 PWh (38 prosent).

Studien bruker en høyoppløselig, geospatial energiforsyningsmodell for å estimere brukbare bygningstakarealer på tvers av elleve verdensregioner og beregner den tilsvarende globale og regionale produksjonen som bør leveres av PV-T-taksamlere i løpet av 39-årsperioden . Modellen bygger på en eksisterende modell kalt BISE, som har tre hovedtyper av input: meteorologiske, bygningsrelaterte og teknologiske parametere. Ifølge forfatterne er styrken til deres algoritme at "den krever bare lett tilgjengelige og reproduserbare inputdata for meteorologiske og teknologiske tiltak."

Forskerne antok at den elektriske og termiske effektiviteten til PV-T-kollektorene var på henholdsvis 21,6 prosent og 63,3 prosent, samt en temperaturkoeffisient på -0,35 prosent C for PV-enheten. De antok også at PV-panelene var avhengige av monokrystallinske celler og et antireflekterende herdet glass, og at de termiske modulene var basert på en flat platesamler og en kobberabsorber. For begge teknologiene ble nedbrytningshastigheter og mulige teknologiske fremskritt ikke vurdert.

Modellen estimerte totale takarealverdier til å variere mellom 3 milliarder kvadratmeter i Europa og 70 milliarder kvadratmeter i sentralt planlagte Asia, inkludert Kina, i det første året av simuleringsperioden. Imidlertid ble bare en tredjedel av det totale takarealet ansett som egnet for installasjon av PV-T-samlere.

Innen 2060 forventes det høyeste installerbare takområdet i sentralt planlagte Asia, Latin-Amerika og Nord-Amerika. Det laveste området er anslått for Afrika sør for Sahara, på 4,75 milliarder milliarder kvadratmeter, og Europa, på 1,2 milliarder milliarder kvadratmeter.

Det totale PV-T-energiproduksjonspotensialet forventes å være høyest i sentralt planlagte Asia, Nord-Amerika og Latin-Amerika, med henholdsvis 9,7 PWh, 6,0 PWh og 4,5 PWh.

"De mest begrensede potensialene er derimot forventet i Europa (0.24 PWh) og Afrika sør for Sahara (1.28 PWh) hvor enten det geografiske (klimatiske) eller utnyttelsespotensialet til solfangere kan være redusert ", sa forskerne.

Mellom 2022 og 2060 forventes Latin-Amerika, Asia-Stillehavsregionen og Midtøsten og Nord-Afrika (MENA) regionen å se den største økningen i PV-T energiproduksjonspotensial.

Forskerne beskrev funnene sine i "Estimering av det globale tekniske potensialet til bygningsintegrert solenergiproduksjon ved bruk av en geospatial modell med høy oppløsning", som nylig ble publisert iJournal of Cleaner Production.

"Som fleksibiliteten og kompleksiteten til BISE-modellen tillater det, og det kan føre til enda mer robuste estimater, vil våre kommende studier også prioritere simuleringer av solenergipotensial utført i by- og nabolagskala og støttet av svært høyoppløselig LIDAR-basert takinformasjon ", sa de.