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研究发现全球一半屋顶安装太阳能电池板即可满足整个社会电力需求

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屋顶太阳能电池板比2010年时便宜了79%。这些暴跌使得屋顶太阳能光伏发电对那些希望减少对电网的依赖,同时减少碳足迹的家庭和企业更具吸引力。但是否有足够的屋顶面积让这种技术为每一个需要它的人产生负担得起的低碳能源?

在《自然通讯》上发表的新论文对我们需要多少屋顶太阳能电池板来为整个世界产生足够的可再生能源进行了全球评估。这项研究是第一次提供如此详细的全球屋顶太阳能潜力地图,评估了从城市到大陆的屋顶面积和阳光覆盖。



研究人员发现只需要将世界上50%的屋顶覆盖上太阳能电池板,就可以提供足够的电力来满足世界的年度需求。研究人员设计了一个程序,纳入了3亿多座建筑的数据,并分析了1.3亿平方公里的土地,几乎是地球的整个陆地面积。这项研究估计了这些土地上存在的20万平方公里屋顶上可以产生多少能源,这个面积与英国的面积大致相同。

然后,研究人员通过观察这些屋顶的位置来计算其发电潜力。一般来说,位于高纬度地区的屋顶,如欧洲北部或加拿大,由于冬季和夏季之间日照的巨大差异,其全年的发电潜力可能相差多达40%。然而,位于赤道附近的屋顶,由于日照更加稳定,通常在不同季节的发电潜力只有1%左右的变化。这很重要,因为这些每月潜力的巨大变化会对该地区太阳能发电的可靠性产生重大影响。这意味着日照更不规律的地方需要储能解决方案,这就增加了电力成本。

研究结果强调了屋顶太阳能发电的三个潜在热点。亚洲、欧洲和北美洲。其中,亚洲看起来是安装电池板最便宜的地方,在印度和中国这样的国家,一千瓦时(kWh)的电力,大约相当于48小时使用笔记本电脑消耗的电力,只需0.05便士就可以生产。这要归功于廉价的电池板制造成本,以及阳光充足的气候。同时,实施屋顶太阳能最昂贵的国家是美国、日本和英国。欧洲处于中间位置,整个欧洲大陆的平均成本约为每千瓦时0.096便士。

屋顶太阳能电池板看起来在人口少的地区和在城市中心同样有用。对于那些生活在偏远地区的人来说,太阳能电池板有助于补充甚至取代可能不可靠的当地电网的供应。而对于城市里的人来说,电池板可以大大减少因燃烧化石燃料获取能源而造成的空气污染。

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