לעולם יש פוטנציאל טכני לארח 47.6 PWh של פאנלים פוטו-וולטאיים-תרמיים
Oct 17, 2022
חוקרים מאוניברסיטת מרכז אירופה בהונגריה העריכו את הפוטנציאל העולמי של ייצור אנרגיה פוטו-וולטאית-תרמית (PVT) על גגות בין 2022 ל-2060.
המודל שלהם חוזה שלמערכות PVT יש את הפוטנציאל הטכני לייצר כיום בסביבות 47.6 PWh, כאשר התרומה בצד הPVT היא סביב 29.5 PWh (62 אחוז), ושל ייצור תרמי 18.1 PWh (38 אחוז).
המחקר משתמש במודל אספקת אנרגיה גיאו-מרחבית ברזולוציה גבוהה כדי להעריך את שטחי הגג הבניינים השימושיים באחד עשר אזורי העולם ומחשב את הייצור הגלובלי והאזורי המקביל שאמור להינתן על ידי אספני PV-T על הגג במהלך 39-השנה . המודל מתבסס על מודל קיים בשם BISE, שיש לו שלושה סוגים עיקריים של תשומות: פרמטרים מטאורולוגיים, הקשורים לבניין ופרמטרים טכנולוגיים. לדברי המחברים, כוחו של האלגוריתם שלהם הוא ש"הוא דורש רק נתוני קלט הניתנים להשגה וניתנים לשחזור עבור מדדים מטאורולוגיים וטכנולוגיים".
המדענים הניחו שהיעילות החשמלית והתרמית של קולטי ה-PV-T היא של 21.6 אחוז ו-63.3 אחוזים, בהתאמה, וכן מקדם טמפרטורה של -0.35 אחוזים C עבור יחידת ה-PV. הם גם הניחו כי לוחות ה-PV מסתמכים על תאים חד-גבישיים וזכוכית מחוסמת אנטי-רפלקטיבית והמודולים התרמיים יתבססו על אספן פלטות שטוח ובולם נחושת. עבור שתי הטכנולוגיות, שיעורי השפלה והתקדמות טכנולוגית אפשרית לא נשקלו.
המודל העריך את ערכי שטח הגגות הכוללים להשתנות בין 3 מיליארד מ"ר באירופה ל-70 מיליארד מ"ר באסיה המתוכננת במרכז, כולל סין, בשנה הראשונה של תקופת הסימולציה. עם זאת, רק שליש משטח הגג הכולל נחשב מתאים להתקנת קולטי PV-T.
עד שנת 2060, אזור הגג הניתן להתקנה הגבוה ביותר צפוי באסיה, אמריקה הלטינית וצפון אמריקה המתוכננת באופן מרכזי. השטח הנמוך ביותר צפוי עבור אפריקה שמדרום לסהרה, ב-4.75 מיליארד מ"ר, ואירופה, ב-1.2 מיליארד מ"ר.
פוטנציאל הפקת האנרגיה הכולל של PV-T צפוי להיות הגבוה ביותר באסיה, צפון אמריקה ואמריקה הלטינית המתוכננות באופן מרכזי, עם 9.7 PWh, 6.0 PWh, ו-4.5 PWh, בהתאמה.
"הפוטנציאלים המאופקים ביותר, לעומת זאת, צפויים באירופה (0.24 PWh) ובאפריקה שמדרום לסהרה (1.28 PWh) שבהן הפוטנציאל הגיאוגרפי (האקלימי) או הניצול של קולטי השמש עשוי להיות מופחת. ", אמרו המדענים.
בין 2022 ל-2060, אמריקה הלטינית, אזור אסיה-האוקיינוס השקט ואזור המזרח התיכון וצפון אפריקה (MENA) צפויים לראות את הגידול הגדול ביותר בפוטנציאל הפקת אנרגיה PV-T.
המדענים תיארו את ממצאיהם ב"הערכת הפוטנציאל הטכני העולמי של ייצור אנרגיה סולארית משולבת בבניין באמצעות מודל גיאו-מרחבי ברזולוציה גבוהה", שפורסם לאחרונה ב-Journal of Cleaner Production.
"ככל שהגמישות והמורכבות של מודל BISE מאפשרים וזה יכול להוביל להערכות חזקות עוד יותר, המחקרים הקרובים שלנו יתעדפו גם סימולציות של פוטנציאל סולארי שנעשה בקנה מידה עירוני ושכונתי ונתמך במידע על גג ברזולוציה גבוהה מאוד מבוסס LIDAR ," הם אמרו.
