Dankzij de toegenomen ontwikkelingsmogelijkheden en lagere kosten is fotovoltaïsche technologie op het dak (zoals zonnecelmodules op het dak die worden gebruikt in woningen, commerciële en industriële gebouwen) de snelst ontwikkelende technologie voor energieopwekking geworden. Volgens een nieuw rapport wordt geschat dat tegen 2050 fotovoltaïsche technologie kan voorzien in 25-49% van de wereldwijde vraag naar elektriciteit.
Ondanks deze verwachtingen is de wereldwijde beoordeling van het potentieel voor stroomopwekking en de bijbehorende kosten van deze technologie nog steeds een uitdaging, en het nieuwe rapport probeert deze uitdaging aan te gaan.
Het onderzoeksteam, waaronder hoofdauteur Siddharth Joshi, samen met collega's van University College Cork (UCC), professor Brian Ó Gallachóir, Dr. Paul Holloway en collega's van Imperial College London, Columbia University en Ahmedabad University, evalueerden de wereldwijde Het potentieel en de bijbehorende kosten van fotovoltaïsche energieopwekking op het dak. De auteur bracht het wereldwijde oppervlak van 130 miljoen vierkante kilometer in kaart, gebruikte een nieuw algoritme voor machinaal leren om het dakoppervlak van 200.000 vierkante kilometer te bepalen en analyseerde vervolgens deze dakoppervlakken om het wereldwijde stroomopwekkingspotentieel van fotovoltaïsche zonne-energie op het dak te kwantificeren.
De auteurs ontdekten dat een kostprijs van US $ 40-280 per MWh het wereldwijde potentieel van 27 PWh per jaar kan bereiken. Azië, Noord-Amerika en Europa hebben het grootste potentieel voor energieopwekking. Onder hen heeft India de laagste kosten om het potentieel van elektriciteit te realiseren met 66 dollar per MWh en China met 68 dollar per MWh, terwijl het Verenigd Koninkrijk en de Verenigde Staten tot de landen met de hoogste kosten behoren. De auteur is van mening dat het stroomopwekkingspotentieel van zonnepanelen op het dak groter is dan het totale jaarlijkse wereldwijde stroomverbruik in 2018. Het toekomstige potentieel ervan zal echter afhangen van de ontwikkeling en kosten van oplossingen voor stroomopslag.
UCC-onderzoeker Siddharth Joshi zei:"Voor de eerste keer hebben we big data, machine learning en geografische informatiesystemen gecombineerd om de ruimtelijke en temporele kenmerken van wereldwijde fotovoltaïsche zonne-energie op daken met grotere nauwkeurigheid te analyseren. Dit onderzoek zal helpen om de wereldwijde energie van fotovoltaïsche zonne-energie op daken te verbeteren. Vertegenwoordiging in het systeem."
De auteurs concludeerden dat hun bevindingen een belangrijke impact zullen hebben op duurzame ontwikkeling en inspanningen om de klimaatverandering te verminderen. Wereldwijd zaten in 2018 bijna 800 miljoen mensen zonder elektriciteit, en de meesten van hen woonden op het platteland.
Co-auteur professor Brian Ó Gallachóir zei:"Het potentieel van zonne-energie op het dak om 27 PWh te bereiken is buitengewoon belangrijk. Ter vergelijking: in 2019 is het totale elektriciteitsverbruik van alle huishoudens in de wereld 6PWh. Volgende maand zal het VK de Global Climate Change Conference houden. Deze resultaten komen zeer actueel. Fotovoltaïsche energieopwekking op het dak helpt niet alleen om de uitstoot te verminderen, maar stelt huiseigenaren ook in staat rechtstreeks deel te nemen aan de energietransitie."
Senior auteur Dr. James Glynn merkte op:"De openbare gegevens die door deze studie worden gegenereerd, kunnen helpen bij het kwantificeren, lokaliseren en prioriteren van investeringen in koolstofvrije energiesystemen. Door wereldwijde fotovoltaïsche dakpotentieelkaarten met hoge resolutie te tekenen, kunnen ontwikkelingsbanken en energieagentschappen van ontwikkelingslanden de rol van deze technologie bij het bevorderen van klimaatactie, toegang tot betaalbare schone energie en andere duurzame ontwikkelingsgebieden beter begrijpen."
Dr. Shivika Mittal, onderzoeksassistent voor energie- en uitgebreide beoordelingsmodellen aan het Grantham Institute van Imperial College London, zei: "In de afgelopen tien jaar zijn de kosten voor het opwekken van elektriciteit uit zonnedakmodules aanzienlijk gedaald. Onze nieuwe gegevens zullen overheden, organisaties en bedrijven helpen de hotspots van zonne-energie te identificeren.', ze kunnen nieuwe investeringen mobiliseren voor deze hotspots, wat de toepassing van zonne-energie zal helpen versnellen."
Deze onderzoekers van UCC University's SFI Energy, Climate and Ocean Research Center MaREI Institute werkten samen met internationale onderzoekspartners en publiceerden hun onderzoeksresultaten in het tijdschrift Nature Communications.