Дізнайтеся про сонячну енергію. Фотоелектричне джерело енергії

Вплив зміни клімату на фотоелектричну генерацію в Європі

Амбітні плани пом’якшення наслідків зміни клімату вимагають значного збільшення використання відновлюваних джерел енергії, що, однак, може зробити систему енергопостачання більш вразливою до мінливості та змін клімату. Тут ми оцінюємо вплив зміни клімату на сонячну фотоелектричну (ФЕ) енергетику в Європі, використовуючи нещодавні кліматичні прогнози EURO-CORDEX з високою роздільною здатністю разом з моделлю виробництва ФЕ та припускаючи, що європейський парк ФЕ є добре розвиненим. Результати показують, що зміна пропозиції сонячної енергії до кінця цього століття в порівнянні з оцінками, зробленими за поточних кліматичних умов, повинна бути в діапазоні (-14%;2%), з найбільшим зниженням в північних країнах. Тимчасова стабільність виробництва електроенергії також не зазнає такого сильного впливу в майбутніх кліматичних сценаріях, навіть демонструючи невелику позитивну тенденцію в південних країнах. Тому, незважаючи на невелике зниження виробництва, яке очікується в деяких частинах Європи, зміна клімату навряд чи загрожує європейському фотоелектричному сектору.

Вступ

Відновлювані джерела енергії долають розрив між кліматичними та енергетичними науками. Частково це пояснюється ключовою роллю, яку відіграють відновлювані джерела енергії у стратегіях пом’якшення наслідків зміни клімату та її можливих впливів на суспільство та довкілля 1. Однак більшість відновлюваних ресурсів, у свою чергу, залежать від погоди та клімату, і ця залежність (та вразливість) може вплинути на реалістичність майбутніх низьковуглецевих систем енергопостачання.

Фотоелектрична (PV) генерація електроенергії залежить від сонячного випромінювання, яке називається короткохвильовим приповерхневим падінням (тобто, інтервал довжин хвиль 0).2-4.0 мкм) випромінювання (RSDS) за допомогою кліматичних моделей та інших атмосферних змінних, що впливають на ефективність панелей, а саме приземної температури повітря (TAS) та швидкості приземного вітру (VWS). Таким чином, зміна клімату може вплинути на виробництво електроенергії з фотоелектричних панелей та його часову стабільність для даного парку панелей. Оцінка змін у потенційному виробництві (PVpot) на основі глобального моделювання з відносно грубою роздільною здатністю 2,3. включаючи комплексний набір глобальних кліматичних прогнозів CMIP5 4. вказують на невеликий, але загалом позитивний вплив зміни клімату на середню потужність ФЕС над Європою як за сценарієм A1B SRES 5, так і за сценарієм RCP8.5 (див. 6). локальні дослідження виявили незначне збільшення RSDS над Сполученим Королівством та Грецією 7,8 і незначні сигнали над північним заходом Німеччини 9. Однак вплив зміни клімату на виробництво електроенергії з ФЕС, включаючи вплив на його часову стабільність, з урахуванням фактичного або прогнозованого парку ФЕС на площі масштабу приєднаної електричної мережі, як це було розраховано для вітрової енергетики, 10. все ще бракує.

Наша мета тут. надати загальну картину прямого впливу зміни клімату на виробництво сонячної енергії в масштабах європейських регіональних електромереж, розглядаючи майбутній сценарій з сильним проникненням фотоелектричних установок. Для цього ми використовуємо найсучасніший ансамбль прогнозів регіональних кліматичних моделей (РКМ) з високою роздільною здатністю: EURO-CORDEX (див. Методи та додаткову таблицю 1) 11. У цьому ансамблі п’ять РКМ були використані для зменшення масштабу п’яти глобальних кліматичних моделей (ГКМ) за двома кліматичними сценаріями (RCP4.5 та RCP8.5 (посилання. 6)). Часові ряди RSDS, TAS та VWS, отримані від кожного члена ансамблю, були використані для оцінки відповідних часових рядів PVpot для кожної комірки мережі домену (див. Методи). Далі ми спочатку розглянемо зміни PVpot та його драйверів (радіація, температура та вітер) для кінця століття, отримавши асиметричну картину незначних змін для PVpot, з негативними сигналами на північ та позитивними на південь, незважаючи на значний негативний вплив підвищених температур. На другому етапі оцінюються оцінки виробництва електроенергії з урахуванням парку фотоелектричних установок з високим рівнем проникнення в Європі. Результати не показують сильного впливу на середні значення виробництва або на часову стабільність постачання електроенергії з ФЕС в умовах зміни клімату, хоча загальні тенденції є негативними.

Результати

Зміни потенціалу виробництва електроенергії з ФЕС та його рушійні сили

Середній ансамбль змін для середнього значення RSDS, 2070-2099 рр. у порівнянні з кліматологіями 1970-1999 рр. (розраховано без виключення нічних годин), згідно з RCP8.5 показує позитивні сигнали (близько 5 Вт м.2 ) в регіонах Південного Середземномор’я, негативні сигнали на північ (близько.10 Вт м.2. до.20 Вт м.2 у найпівнічніших районах) та проміжну смугу, де знак зміни не є сильним (Рис. 1a; індивідуальні моделі змін на Додатковому рис. 1). Цей широтний відгук є типовим для Північноатлантичного коливання під час його позитивної фази, яка викликає більш вітряні та хмарні умови на півночі Європи, менш вітряні та хмарні на півдні, порівняно з тим, що переважає під час його негативних фаз 12,13. Таким чином, наведена вище картина може свідчити про відбиток невеликого, але позитивного тренду, прогнозованого для цього великомасштабного режиму мінливості клімату 14. оскільки більш інтенсивні, часті або стійкі позитивні фази Північноатлантичного коливання призведуть до посиленого (збідненого) сонячного випромінювання в південних (північних) районах Європи. Слабкі, але значні позитивні сигнали поширюються на північ, досягаючи центральних регіонів, таких як північ Франції та Австрії, і можуть час від часу зростати до 20 Вт м.2 в Emax (ансамблевий максимум; див. Методи) на рис. 1a. У протилежній крайності (Emin на рис. 1а), скрізь переважають негативні сигнали, які мають більшу амплітуду, хоча рідко перевищують межу.20 W m.2.

дізнайтеся, сонячну, енергію, джерело, енергії

Аналогічно, середнє ансамблеве значення прогнозує зміни для PVpot (рис. 1б; індивідуальні картини змін на додаткових рис. 1) виявлення від’ємних значень на всій території близько.10% за RCP8.5, за винятком невеликих територій, де середній сигнал або незначний (південно-західна Іберія), або має невизначений знак (захід Франції та прибережні райони від Італії до Туреччини). Відповідні екстремальні моделі (Emax та Emin) показують сигнали до ±20%. За RCP4.5, сигнали розподілені аналогічно, але зменшені приблизно в 2 рази порівняно з RCP8.5 (Додатковий рис. 2). Ці результати добре узгоджуються з попередніми висновками 2,3,7,8,9. але зміни PVpot мають більш негативний знак у північних і центральних областях порівняно з попередніми роботами, що можна пояснити процесом зменшення масштабу, оскільки GCM, які використовуються в EURO-CORDEX, дають послідовно іншу картину, ніж RCM (додатковий рис. 3). Поглиблене вивчення цієї особливості виходить за межі мети даного дослідження, але потребує розгляду в майбутніх роботах для отримання більшої довіри до результатів.

Сезонно (додатковий рис. 4), найбільші ансамблеві середні сигнали зміни RSDS (виражені в абсолютних величинах, тобто у Вт м.2 ) виникають навесні та влітку, коли виробляється найбільше енергії з ФЕС. Широтний патерн (позитивний на південь і негативний на північ) спостерігається в усі сезони. Ці зміни, разом з ефектом нижчого порядку від змін TAS та VWS, призводять до змін PVpot, які у відносному вираженні (тобто у %) є найбільшими взимку (до.20%) та найменшими влітку. Однак, влітку розбіжність у знаку зміни між окремими значущими сигналами призводить до нестійких середніх ансамблевих сигналів на великих територіях Центральної Європи, що не спостерігається в інші сезони.

Щодо ролі TAS та VWS для прогнозів PVpot, очевидно, що позитивні (негативні) зміни у випромінюванні послаблюються (посилюються) гіршою ефективністю панелей у сценарії зі збільшенням TAS (рис. 1a-d). Це узгоджується з попередніми дослідженнями, заснованими на різних припущеннях 2,3,8,15. В той час як прогнози для VWS є значною мірою невизначеними, вони мають незначний вплив на PVpot (Рис. 1e,f), прогнози для TAS є позитивними на всій території, варіюючись від 3 до 5 °C в RCP8.5), і пов’язані з ними середні індуковані зміни PVpot на рівні.3% на півдні та сході Європи (див. процедуру, яка була застосована для цих оцінок у Методах; додатковий рис. 4). 2 показано результати для RCP4.5). Зміни САР мають найбільший вплив на PVpot у південних регіонах влітку, в той час як в зимовий сезон цей вплив є незначним (Додатковий рис. 4). Хоча прогнозоване збільшення RSDS в значній мірі компенсує такі ефекти, викликані TAS, ці результати вимагають подальших зусиль для зменшення залежності продуктивності фотоелементів від температури навколишнього середовища, як вже зазначалося в [4a]. 16.

Зміни у виробництві електроенергії з ФЕС за регіонами

Роблячи наступний крок для оцінки змін у фактичному виробництві електроенергії з ФЕС, ми робимо припущення щодо того, де встановлюються/будуть встановлюватися потужності ФЕС в Європі. Для цього модель CLIMIX 17 була застосована до регіональних цілей для фотоелектричного сектору, запропонованих Дорожньою картою 2050 Європейського кліматичного фонду (див. 18) у варіанті 80% постачання відновлюваної енергії (ВДЕ) (Рис. 2; див. Методику для більш детальної інформації). За такого фіксованого сценарію високого рівня проникнення ФЕС спостерігається загальне і прогресуюче зниження виробленої потужності ФЕС у всіх регіонах протягом усього періоду 3). Це найбільш виражено в найпівнічнішому регіоні 1, де середні прогнозовані зміни в ансамблі досягають.6% та.10% за РКП4.5 та RCP8.5, відповідно. У Північній, Західній та Центральній Європі (регіони 1, 2, 3, 5 та 6) отримано зміни від.3 до.6% до кінця століття. У Південній Європі зміни є меншими (див. також рис. 4a). Зауважте, що той факт, що зміни виражені тут у відносних величинах, частково сприяє отриманню найменших змін за регіонами та сезонами (див. також додатковий рис. 5) з найбільшим потенціалом (тобто на південь, влітку).

дізнайтеся, сонячну, енергію, джерело, енергії

дізнайтеся, сонячну, енергію, джерело, енергії

дізнайтеся, сонячну, енергію, джерело, енергії

За винятком регіонів 4 і 9, середні прогнозовані зміни за РКП8.5 перевищують поточну міжрічну мінливість рядів PV-виробництва з 2050 року і далі (надалі ми будемо називати це виявленням середньої зміни; див. Методику). За сценарієм RCP4.5, лише в регіонах 1, 5 і 6 помітні зміни середнього значення з 2050 р., а в регіонах 2 і 3. в самому кінці століття (рис. 3; Додатковий рис. 6). Однак, у всіх випадках величина середнього ансамблевого значення прогнозованих змін, навіть для тих, що відзначені як стійкі на рис. 5, відповідно. 4a, є меншою, ніж розкид ансамблю, що вказує на відносно високий ступінь невизначеності порівняно з величиною середнього ансамблевого сигналу. Лише для регіону 1, і особливо для RCP8.5 до кінця століття відношення сигнал/шум (S2N; див. Методи) перевищує 1 У регіонах 2, 3, 5 і 6, із середніми змінами близько 5% і розкидом 10% до кінця періоду, S2N падає аж до 0.5 (Додатковий рис. 6). Вона падає навіть нижче 0.5 в регіонах 4, 7, 8 і 9 (додатковий рис. 6), хоча це не дивно і не дуже важливо, оскільки середні зміни в цих областях (1) близькі до нуля, що забезпечує близьке до нуля значення чисельника відношення S2N, і (2) загалом не є робастними, тобто спред переважно включає незначущі сигнали.

Для кращого розуміння вищезгаданої невизначеності до набору часових рядів аномалій виробництва електроенергії з ФЕС було застосовано двоетапний односторонній дисперсійний аналіз 19, щоб визначити ролі, які відіграють РКП, ГКМ та вибір РКМ. Результати (показані на малих підплощинах рис. 3) і показують, що вибір RCP відіграє невелику роль у поясненні дисперсії серед усього набору часових рядів порівняно з розкидом, спричиненим GCMRCM, тоді як його вплив зростає протягом століття. Загалом, вплив ГКМ переважає у найпівнічніших регіонах, тоді як у південних та центральних регіонах домінуючу роль відіграє РКМ. Ці останні регіони, а саме 4, 6, 7, 8 і 9, розташовані в Південно-Центральній Європі, де регіональні зворотні зв’язки, пов’язані з температурою, вологістю ґрунту і хмарами, є особливо важливими 20,21,22. що призводить до більшої різноманітності модельних відповідей, ніж у північних регіонах зі слабко обмеженою взаємодією між землею та атмосферою 23. Крім того, ці найпівденніші райони мають дуже складну орографію, яка має сильний вплив на змодельовані регіональні кліматичні умови. Варто зазначити, що, хоча РКМ, таким чином, виявляються більш жорстко обмеженими через те, що вони рухають ГКМ на північ, ніж на південь, РКМ здатні змінити знак прогнозованої зміни ресурсу з позитивного на негативний на деяких північних ділянках (додатковий рис. 3). Однак, оскільки це відбувається аналогічно для всіх РКМ, що приводяться в дію одним і тим же ГКМ, це не відображено в результатах дисперсійного аналізу.

Нарешті, ми зосереджуємо увагу на ключовому аспекті всіх погодно-залежних відновлюваних джерел енергії, що стосується їх інтеграції в енергосистему та управління ними: часова стабільність їх постачання. Наші результати показують, що зміни у місячній та річній мінливості рядів виробництва електроенергії з ФЕС (див. Методи) в цілому є незначними 4b,c), в той час як значне зменшення міжрічної мінливості в зимових рядах східних регіонів з’являється при сезонному аналізі (додатковий рис. 5e). Хоча в деяких випадках розкид ансамблю призводить до невизначеності щодо середніх сигналів, прогнозовані зміни мінливості на цих часових масштабах (річному та місячному) кожної з моделей окремо залишаються в діапазоні (-1).5%; 3%) (рис. 4b,c). На противагу цьому, для добової мінливості в декількох регіонах, а саме в 4 та 8 (в межах від.3 до.9% до кінця століття в залежності від регіону та RCP), спостерігається сильне зменшення, що вказує на дещо вищу часову стабільність добового виробництва фотоелектричної енергії (Рис. 4d). Це найбільш помітно в регіоні 4, де це відбувається в усі сезони, окрім зими (Додатковий рис. 5m-p) і незважаючи на те, що добова мінливість TAS, за прогнозами, зростатиме, а отже, буде випереджати прогнозоване зменшення добової мінливості RSDS (Додатковий рис. 7). У центральному регіоні 6, однак, виявлено сильний позитивний сигнал для змін у добовій мінливості, якщо припустити, що RCP8.5 (Рис. 4d). Ці зміни відбуватимуться поступово протягом усього періоду, стаючи послідовно меншими до середини століття (Додатковий рис. 8).

Обговорення

Таким чином, прогнозується, що зміна клімату вплине на виробництво фотоелектричної енергії шляхом скорочення максимум на 10-12% у скандинавських регіонах, де, за загальним визнанням, сонячні фотоелектричні панелі не стануть основним джерелом відновлюваної енергії 18. У південних районах, навпаки, було виявлено незначне збільшення середнього PV-постачання та його добової стабільності. Невизначеності все ще залишаються в нашій оцінці, наприклад, через непрямий вплив природних та антропогенних аерозолів 24 та зміни у землекористуванні, які наразі погано представлені або повністю ігноруються в РКМ, а також через нахил фотоелектричних панелей, який тут не розглядається. Крім того, в той час як вплив навколишніх умов на температуру фотоелементів і, таким чином, на їх продуктивність був явно врахований тут, інші фактори, які можуть впливати на продуктивність фотоелектричних модулів на відкритому повітрі, такі як розподіл сонячного спектру і вплив повітряних мас на нього, не були враховані 25,26. відсутні в нашому аналізі. Ці непредставлені фактори можуть мати вплив на зареєстровані сигнали для північних районів, які будуть більше страждати від низької продуктивності фотоелектричних модулів, ніж ділянки на півдні Європи, де сонячне випромінювання зберігає більш високі значення і переважає температурний ефект фотоелементів 27. Крім того, ми виявили дещо суперечливі сигнали при порівнянні результатів GCM та RCM щодо прогнозів PVpot, що потребує подальшого дослідження. Тим не менш, і хоча слід визнати, що кліматичні моделі мають тенденцію недооцінювати багаторічні варіації RSDS 28,29. вказує на потенціал для більших змін, ніж прогнозується зараз, в жодній з проаналізованих досі симуляцій, тут чи деінде 2,3,7,8,9,15,24. забезпечує сильні зміни. Не більше, або навіть менше, якщо врахувати припущення про добре розвинену систему фотоелектричного електропостачання по всій Європі. Насправді, той факт, що передбачається, що фотоелектричні системи будуть значно розширюватися протягом 21 століття, разом з іншими технологічними та політико-економічними аспектами (наприклад, збільшення терміну служби фотоелектричних модулів, зниження цін на модулі та відповідна політика, що підтримує розгортання фотоелектричних систем). все це нефізичні аспекти, що визначають еволюцію ринку фотоелектричної енергії 30,31. як обговорено в. 24. повинні в достатній мірі протидіяти негативним сигналам щодо доступності ресурсів, пов’язаним зі зміною клімату. Таким чином, зміна клімату навряд чи поставить під загрозу європейський розвиток фотоелектричної енергетики.

Методи

Кліматичне моделювання

У цьому дослідженні було використано два ансамблі регіональних кліматичних симуляцій, що охоплюють період 1970-2099 рр. Обидва складаються з тих самих 10 членів (за участю шести різних РКМ та п’яти запусків ГКМ; додаткова таблиця 1), але один з них передбачає помірний RCP4.5 та інша, більш позначена RCP8.5 (посилання. 6). Моделювання було виконано в рамках проекту EURO-CORDEX 11,32. покрити Європу з просторовою роздільною здатністю 0.11° як за широтою, так і за довготою, що є найкращим на сьогоднішній день у цьому типі кліматологічних багатомодельних та багатосценарних експериментів, і забезпечує запис вихідних змінних кожні 3 години. Усереднені кліматичні моделі всіх величин, використаних у цьому дослідженні, тобто середні значення та мінливість декількох змінних у різних часових масштабах, наведені на додаткових рис. 9 та 10 в якості довідкової базової лінії.

Стисла оцінка змодельованої RSDS, підкріплена результатами, представленими в роботі [1], наведена в [2]. 33, також включено до додаткового рис. 9. Всі члени ансамблю добре здатні відобразити як просторовий розподіл, так і мінливість спостережуваного середнього значення RSDS, в якому в основному домінує широтний градієнт як в моделях, так і в спостереженнях. Невеликі від’ємні помилки (нижче 10%) з’являються в декількох точках, переважно на Піренейському півострові, тоді як в інших місцях переважають помилки переоцінки, що досягають 20%. Надмірна RSDS є давньою проблемою в моделюванні клімату 34,35. Існує, однак, ряд точок, де позитивні зміщення зростають навіть більше 40%, зазвичай вони розташовані в гірських регіонах, таких як Альпи, де обмеження кліматичних моделей відтворювати одиничні вимірювання добре відомі. Щодо мінливості RSDS, середні помилки ансамблю на річному та місячному (добовому) часових масштабах, як правило, є від’ємними і здебільшого не перевищують 2% (10%), зрідка до 6% (15%). Однак, в той час як просторовий розподіл змодельованих моделей місячної та добової мінливості є прийнятним, цього не можна сказати про модель річної мінливості. Проте, беручи до уваги (1) невелику кількість точок спостереження, (2) саму природу моделей, які виконують просторову дискретизацію області моделювання, а також фактичну просторову репрезентативність наземних вимірювань сонячної радіації 36. (3) все ще помірна точність моделей для належного відтворення хмарності 37 і (4) відсутність динамічного моделювання рівнів концентрації аерозолів, результати цієї валідації знаходяться в прийнятному діапазоні, що дозволяє помірно високу довіру до проаналізованих моделювань.

Потенціал та виробництво електроенергії з фотоелектричних станцій

Вихідна потужність ФЕС на об’єкті залежить від двох факторів: потенціалу генерації електроенергії (PVpot) та встановленої потужності. Як визначено і використано в цьому дослідженні, PVpot. це безрозмірна величина, що враховує продуктивність фотоелементів щодо їх номінальної потужності відповідно до фактичних умов навколишнього середовища. Таким чином, PVpot, помножена на номінальну встановлену потужність ФЕС у ватах, дає миттєве виробництво електроенергії з ФЕС.

PVpot в основному включає в себе кількість ресурсу (RSDS), а також вплив інших атмосферних змінних на ефективність фотоелементів, який зменшується з підвищенням температури 38. Згідно з літературними джерелами 39. це можна виразити як:

де STC відноситься до стандартних умов випробувань (RSDSSTC=1,000 Вт м.2 ), тобто тих, для яких номінальна потужність фотоелектричного пристрою визначається як його виміряна вихідна потужність, і PR. так званий коефіцієнт продуктивності, сформульований для врахування зміни ефективності фотоелементів через зміну їх температури, як

де Tв температурі фотоелемента в фотоелементі, TSTC=25 °C та γ тут прийнято за.0.005 °C.1. з урахуванням типової реакції монокристалічних кремнієвих сонячних панелей 40. Насамкінець, Tмоделюється з урахуванням впливу на неї TAS, RSDS та VWS як

з c1=4.3 °C, c2=0.943, c3=0.028 °C м 2 Вт.1 і c4=-1.528 °C sm.1 відповідно до [1]. 41.

Отже, якщо умови навколишнього середовища (RSDS, TAS та VWS) відповідають STC, PVpot дорівнює 1 і виробництво електроенергії досягає номінального значення. Якщо вони є такими, що Tтемпература комірки вища (нижча) за 25 °C та/або RSDS нижча (вища) за 1 000 Вт м.2. PVpot буде нижчою (вищою) за одиницю, а вихідна потужність буде нижчою (вищою) за номінальну потужність модуля.

Просторовий розподіл встановленої потужності ФЕС був отриманий за допомогою моделі CLIMIX, як показано в [1]. 17. Тут вона застосовується до регіональних цілей на 2050 рік, встановлених Дорожньою картою Європейського кліматичного фонду до 2050 року в рамках шляху 80% ВДЕ 18 з використанням значення 0.Робоча сітка з роздільною здатністю 11°, визначена для EURO-CORDEX CLIMIX виконує оптимізацію на основі доступності ресурсів для розміщення фотоелектричних станцій (тобто, за замовчуванням, кращими місцями є ті, де RSDS є найбільш поширеними), але без перевантаження найкращих місць величезною кількістю фотоелектричних установок, відкидаючи місця, які раніше були визначені як лісові або важкодоступні, та беручи до уваги розподіл населення.

Використовуючи часові ряди PVpot, оцінені як описано вище, та просторовий сценарій 2050 року щодо встановленої потужності ФЕС, були отримані 3-годинні часові ряди виробництва електроенергії з ФЕС для кожної комірки мережі, що містить ФЕС. Ці ряди були остаточно агреговані за регіонами, враховуючи ті регіони, для яких були визначені вищезгадані цілі до 2050 року В результаті було отримано дев’ять 3-годинних часових рядів PV-генерації, що охоплюють період 1970-2099 рр., по одному на регіон, з кожного з доступних моделювань. Ансамблеві середні значення їхніх середніх та стандартних відхилень (розраховані тут для оцінки змін у часовій мінливості) представлені на додатковому рис. 11 як еталон.

Аналіз часової мінливості

Часова мінливість оцінюється тут у різних часових масштабах (добовому, місячному та річному) наступним чином. Спочатку 3-годинні ряди генерації електроенергії агрегуються за добу, місяць та рік, а потім вираховується тренд, щоб уникнути фіксації довгострокових змін, а не тих, що відбуваються в масштабах, які нас цікавлять. Крім того, багаторічні місячні та добові середні значення видаляються з місячних та добових рядів відповідно, щоб уникнути маскування ефекту річного циклу PVpot. Нарешті, річна, місячна та добова мінливість просто розраховується як нормалізоване стандартне відхилення отриманих рядів і виражається тут у %. Нормалізація полягає в діленні на кліматологію історичного періоду (тобто на середні значення 1970-1999 років) і не була виконана у випадку серії TAS через саму природу цієї змінної. Описана процедура була застосована або для всього ряду, або для сезонно розділеного ряду.

Оцінка прогнозованих змін

Сигнали зміни клімату від кожного окремого члена ансамблю розраховуються як різниця між значенням оцінюваної величини у 30-річному майбутньому періоді (а саме, 2070-2099 рр.) та її значенням у референтному періоді 1970-1999 рр. Статистична значущість змін оцінюється за допомогою критерію Стьюдента t-накладання тесту p

Середнє ансамблеве значення (Eсереднє) сигналів обчислюються як середнє арифметичне значення набору індивідуальних сигналів у межах кожного ансамблю. Для того, щоб вважати їх невизначеними або незначними, використовуються наступні критерії: принаймні два значущі індивідуальні сигнали відрізняються за знаком прогнозованої зміни (невизначені); умова невизначеності не виконується і менше половини індивідуальних сигналів є значущими (незначущими). В іншому випадку сигнали із середнім ансамблевим значенням називаються робастними.

Крім того, ансамблеві максимум і мінімум (Emax та Emin, відповідно) сигнали обчислюються як максимальне та мінімальне значення, відповідно, з усієї сукупності індивідуальних сигналів. Розкид ансамблю позначає діапазон між цими двома граничними значеннями.

TAS- та VWS-індуковані зміни потенціалу генерації електроенергії з ФЕС

Згрупувавши рівняння (1)-(3) вираз PVpot можна переписати як:

з α1=1.1035 × 10.3. α2=-1.4 × 10.7. α3=-4.715 × 10.6 та α4=7.64 × 10.6 у відповідних одиницях (PVpot має бути безрозмірним). Таким чином, зміни PVpot визначаються за допомогою:

Звідси, приймаючи ΔRSDS=ΔVWS=0 в рівнянні (5), зміна PVpot внаслідок зміни TAS може бути отримана. Аналогічно, зміна PVpot під впливом лише змін у VWS визначається шляхом підстановки ΔRSDS=ΔTAS=0 у рівняння (5). Це процедура, прийнята тут, як це було зроблено в попередніх роботах 2,3,8. Однак зауважте, що перехресні добутки в останніх двох членах рівняння (5) унеможливлюють повне виокремлення внеску кожного окремого поля.

Виявлюваність та S2N прогнозованих змін

Для з’ясування сили середнього ансамблевого прогнозу змін у виробництві електроенергії з ФЕС було застосовано два додаткових критерії. Відношення сигнал/шум (S2N). це відношення між величиною зміни середнього значення ансамблю та розкидом ансамблю. Виявлюваність описує співвідношення між величиною середньої зміни ансамблю та середньорічною мінливістю ансамблю рядів виробництва електроенергії з ФЕС. Таким чином, значення цього відношення більше одиниці означає, що величина зміни середнього значення ансамблю виходить за межі очікуваної природної мінливості ряду.

Додаткова інформація

Як цитувати цю статтю: Jerez, S. та ін. Вплив зміни клімату на виробництво фотоелектричної енергії в Європі. Nat. Стьюдента. 6:10014 doi: 10.1038/ncomms10014 (2015).

Подяки

Це дослідження було підтримано урядом Іспанії та Європейським фондом регіонального розвитку (FEDER) в рамках проекту REPAIR (CGL2014-59677-R), 7-ї Рамкової програми Європейського Союзу (FP7/2007-2013) в рамках проекту IMPACT2C (грантовий номер. 282746) та проекту CLIMIX DSM-Energy від Комісаріату з атомної енергії та альтернативних джерел енергії (CEA). S.J. також дякує Університету Мурсії за постдокторський грант. B.B. також дякує за фінансову підтримку, отриману від програми SCIEX. Особлива подяка ініціативі EURO-CORDEX за надання кліматичних симуляцій. У цьому сенсі моделювання CLMCOM проводилося в Швейцарському національному суперкомп’ютерному центрі (CSCS) в рамках проекту ID s78, а моделювання KNMI було підтримано проектами 7-ї Рамкової програми ЄС IMPACT2C і ECLIPSE (грант no. 265240) та Міністерством інфраструктури та навколишнього середовища Нідерландів. Дякуємо всім рецензентам за їхній внесок.

Інформація про автора

Автори та афіліації

  • Кафедра фізики, Університет Мурсії, Мурсія, 30100, Іспанія Соня Херес, Хуан Педро Монтавес Хосе Марія Лопес-Ромеро
  • Лабораторія наук про клімат і навколишнє середовище (LSCE), IPSL, CEA-CNRS-UVSQ, Gif sur Yvette, 91191, Франція Ізабель Тобін Роберт Вотар
  • Інститут техніко-економічних досліджень енергетичних систем (I-Tésé), CEA/DEN/DANS, Gif sur Yvette, 91191, Франція Франсуаза Таїс
  • Інститут атмосферних і кліматичних наук, Цюріх, Швейцарська вища технічна школа Цюріха, CH-8092, Швейцарія Бланка Барток, Свен Котларскі Мартін Вайлд
  • Кафедра угорської географії, Університет Бабеша-Боляї, Клуж-Напока, 400006, Румунія Бланка Барток
  • Данський метеорологічний інститут (DMI), Копенгаген, 2100, Данія Оле Боссінг Крістенсен
  • Національний інститут промислової екології та ризиків (INERIS), Верней-ан-Галатт, 60550, Франція Огюстен Колетт
  • Météo-France/CNRM, CNRS/GAME, Тулуза, 31057, Франція Мішель Деке
  • Шведський метеорологічний та гідрологічний інститут (SMHI), Норрчепінг, SE-601 76, Швеція Григорій Нікулін
  • Королівський Нідерландський метеорологічний інститут (KNMI), Де Білт, 3731 GA, Нідерланди Ерік ван Мейгаард
  • Кліматичний сервісний центр Німеччини (GERICS), Гамбург, D-20095, Німеччина Клаас Тайхманн

Дізнайтеся більше про сонячну енергію

Сонячна енергія навколо нас. Дізнайтеся, як сонячні панелі використовують енергію сонця для виробництва електроенергії.

Сонячна енергія: що потрібно знати

Сонячна енергія. це просто корисна енергія, отримана від сонця у вигляді електричної або теплової енергії. Сонячна енергія уловлюється різними способами, найпоширенішим з яких є сонячна фотоелектрична система (ФЕС), яка перетворює сонячні промені в корисну електроенергію. Окрім використання фотоелектрики для виробництва електроенергії, сонячна теплова енергія, або концентрація сонячної енергії (CSP), зазвичай використовується для обігріву приміщень або рідин. Власники житлової та комерційної нерухомості можуть встановлювати сонячні системи гарячого водопостачання та проектувати свої будівлі з урахуванням пасивного сонячного опалення, щоб повною мірою скористатися перевагами сонячної енергії за допомогою сонячних технологій.

Типи систем сонячної енергії

Зацікавлені в отриманні вигоди від сонячної енергії? Сонячні панелі встановлюються в трьох основних масштабах: житлові, комерційні та комунальні. Домовласники можуть скористатися перевагами сонячної енергетики в житловому масштабі, як правило, у вигляді сонячних батарей на даху або наземних сонячних установок, встановлених на відкритій місцевості. Як правило, домашні сонячні системи мають потужність від 5 до 20 кіловат (кВт), в залежності від розміру будинку.

Комерційні проекти сонячної енергетики, як правило, встановлюються в більших масштабах, ніж домашні сонячні електростанції. У той час як індивідуальні установки можуть сильно відрізнятися за розміром і вартістю, сонячні батареї комерційного масштабу служать одній меті: забезпечити сонячною енергією бізнес і некомерційні організації на місці. Нарешті, сонячні проєкти комунального масштабу. це, як правило, великі сонячні електростанції потужністю в кілька мегават (МВт). сонячні установки комунального масштабу забезпечують сонячною енергією велику кількість споживачів комунальних послуг.

Для деяких покупців сонячної енергії, які не можуть встановити сонячну енергію на своїй власності через вартість або інші фактори, громадська сонячна енергія є життєздатним варіантом сонячної енергії, який більш безпосередньо з’єднує проекти сонячної енергії в масштабах комунальних підприємств з житловими споживачами. Таким чином, громадські сонячні електростанції, як правило, будуються в центральних місцях, а не на окремих об’єктах. Абоненти (власники будинків, орендарі, підприємства або некомерційні організації) можуть приєднатися до громадського сонячного проекту, щоб отримати багато переваг сонячної енергії, не встановлюючи сонячні панелі на своїй власності.

Як працюють сонячні панелі?

Сонячна панель (також відома як сонячний модуль) складається з шару кремнієвих елементів, металевої рами, скляного корпусу та проводки для передачі електричного струму від кремнієвих. Кремній (атом 4 в періодичній таблиці). це неметал з провідними властивостями, які дозволяють йому поглинати і перетворювати сонячне світло в корисну електроенергію. Коли світло потрапляє на кремнієвий елемент, воно змушує електрони в кремнії рухатися, ініціюючи потік електричного струму. Це явище відоме як “фотоелектричний ефект”, і воно описує загальну функціональність технології сонячних панелей.

Наука про виробництво електроенергії за допомогою сонячних панелей зводиться до цього фотоелектричного ефекту. Вперше це явище було відкрито в 1839 році Едмоном Беккерелем і може розглядатися як властивість певних матеріалів (відомих як напівпровідники), що дозволяє їм створювати електричний струм під впливом сонячного світла.

Фотоелектричний процес складається з наступних основних етапів:

  • Кремнієвий фотоелектричний сонячний елемент поглинає сонячне випромінювання
  • Коли сонячні промені взаємодіють з кремнієвим елементом, електрони починають рухатися, створюючи потік електричного струму
  • Дроти вловлюють і подають цю електроенергію постійного струму (DC) до сонячного інвертора для перетворення в електроенергію змінного струму (AC)

Коротка історія сонячної енергетики

У 1954 році компанія Bell Labs розробила перший кремнієвий фотоелектричний елемент. Хоча сонячна енергія і раніше вловлювалася і перетворювалася в корисну енергію різними методами, тільки після 1954 року сонячна енергія почала ставати життєздатним джерелом електроенергії для живлення пристроїв протягом тривалих періодів часу. Перші сонячні елементи перетворювали сонячне випромінювання в електрику з ефективністю 4%. для порівняння, багато широкодоступних сонячних панелей сьогодні можуть перетворювати сонячне світло в сонячну енергію з ефективністю понад 20%, і ця цифра постійно зростає. Хоча спочатку впровадження сонячної енергії було повільним, низка державних та федеральних стимулів та політик сприяли зниженню вартості сонячної енергії настільки, що вона стала більш поширеною.

Вартість сонячної енергії

Одночасно зі збільшенням сонячної ефективності, вартість сонячних панелей суттєво знизилася. Тільки за останнє десятиліття вартість установки сонячних панелей впала більш ніж на 70 відсотків, і багато галузевих експертів прогнозують, що вона продовжить падати в найближчі роки.

дізнайтеся, сонячну, енергію, джерело, енергії

Крім того, в залежності від того, де ви живете, кілька знижок або стимулів для сонячної енергетики можуть сприяти подальшому зниженню вартості сонячної енергії. Федеральний інвестиційний податковий кредит (ITC) є одним з основних стимулів, доступних для всіх, хто цікавиться сонячною енергією, оскільки він дозволяє відняти 30 відсотків вартості установки сонячної батареї з ваших федеральних податків. Цей стимул не триватиме вічно: у 2033 році федеральний ITC знизиться до 26%, а у 2035 році він повністю зникне для житлових сонячних установок. Багато штатів та комунальних підприємств пропонують додаткові стимули (наприклад, мережевий облік) на додаток до федерального ITC, що ще більше знижує вартість сонячної енергії.

Хочете дізнатися, скільки вам буде коштувати сонячна енергія? Спробуйте наш сонячний калькулятор для швидкої оцінки.

Сонячна енергія є відновлюваним джерелом енергії

Сонячна енергія є чистим, недорогим, відновлюваним джерелом енергії, яке можна використовувати майже скрізь у світі. будь-яка точка, де сонячне світло потрапляє на поверхню землі, є потенційним місцем для генерації сонячної енергії. Оскільки сонячна енергія надходить від сонця, вона є безмежним джерелом енергії. Технології відновлюваної енергетики виробляють електроенергію з ресурсів, які є нескінченними.

Порівняйте виробництво електроенергії з відновлюваних джерел з виробництвом викопного палива: для утворення нафти, газу та вугілля знадобилися сотні тисяч років. Отже, кожен раз, коли один з цих ресурсів спалюється для виробництва електроенергії (і викидів), це призводить до збільшення викидів парникових газів в атмосферу!), цей обмежений ресурс дещо наближається до вичерпання. Використання відновлюваних ресурсів. таких як вітер, сонячна та гідроенергія. для виробництва електроенергії не виснажує ці ресурси. Сонячне світло завжди буде постійно сяяти на поверхні Землі, і після перетворення сонячного світла в електрику, є ще нескінченна кількість сонячного світла, яке можна перетворити в електрику в майбутньому. Саме це робить сонячну енергію, за своєю природою, відновлюваною енергією.

Хоча поточна структура електроенергії в Сполучених Штатах все ще складається в основному з викопних видів палива, таких як нафта і газ, відновлювані джерела енергії, такі як сонячна енергія, неухильно стають все більшою частиною енергетичного профілю країни, оскільки їхня вартість стає більш конкурентоспроможною.

Чи варто переходити на сонячну енергію?

Коли справа доходить до встановлення сонячних панелей і переходу на більш екологічне джерело енергії, не існує універсального підходу. Існує кілька запитань, які допоможуть визначити, чи є ваш будинок або бізнес хорошим кандидатом на встановлення сонячних панелей:

  • Скільки електроенергії ви споживаєте і скільки коштує електроенергія у вашому регіоні? Чим більше електроенергії ви використовуєте і чим більше платите за неї, тим більше ви заощадите, перейшовши на сонячну енергію.
  • Чи є у вас власний будинок? Якщо ви живете в багатоквартирному будинку або орендуєте нерухомість, встановити сонячну систему буде набагато складніше, ніж якщо ви є власником будинку на одну сім’ю.
  • Чи підходить ваш дах для сонячних панелей?? Ідеальний дах для сонячної батареї. це досить просторий, у хорошому стані, не надто складний, орієнтований на південь і отримує багато прямих сонячних променів. Якщо ні, то варто подумати, чи є у вас місце для наземної системи.
  • Чи є у вашому регіоні місцеві, авторитетні сонячні компанії, які можуть виконати установку?? Якщо ви не живете в районі, де кілька інсталяторів конкурують за ваш бізнес, ви можете в кінцевому підсумку заплатити премію.
  • Які стимули доступні там, де ви живете? Місцеві та державні стимули можуть в кінцевому підсумку заощадити вам тисячі доларів на вашій сонячній енергетичній системі, значно скоротивши термін її окупності.

Якщо деякі з цих характеристик не відповідають вашій ситуації, але ви все ще зацікавлені в сонячній енергетиці, прочитайте нашу статтю про те, чи підходить вам сонячна енергетика, щоб отримати додаткову інформацію про те, чи підходите ви для цього.

Що потрібно знати про сонячну енергетику

За даними Асоціації галузей сонячної енергетики (SEIA), за останнє десятиліття сонячна потужність зросла в середньому на 33 відсотки. Насправді, Міністерство енергетики (DOE) повідомляє, що в Сполучених Штатах є близько 97.2 гігават (ГВт) встановленої потужності сонячних електростанцій на сьогоднішній день. цього достатньо, щоб забезпечити чистою енергією близько 18 мільйонів будинків.

Оскільки сонячні потужності продовжують зростати, зростає і потреба у нових робочих місцях у сонячній енергетиці. Від встановлення до виробництва, від виконання операцій та технічного обслуговування до навчання споживачів. існує цілий ряд речей, які ви можете робити як працівник сонячної енергетики! Станом на грудень 2021 року сонячна промисловість підтримувала 255 037 робочих місць на основі даних Національного перепису робочих місць у сонячній енергетиці Міждержавної ради з відновлюваних джерел енергії (IREC). це 9.2% зростання з 2020 року.

Швидке поширення сонячної енергетики на національному та глобальному рівнях також призвело до паралельного зростання в декількох суміжних галузях. Слід зазначити, що системи сонячних батарей, електромобілі та теплові насоси. це сектори, які готові вибухнути разом із сонячною енергетикою, збільшуючи переваги сонячної енергетики.

Хочете підтримати сонячну енергетику? Подумайте про перехід на сонячну енергію для виробництва електроенергії! Незалежно від того, встановите ви сонячні панелі у себе вдома чи на підприємстві або станете учасником громадської сонячної ферми, ви збільшите загальну потужність встановленої сонячної енергії, одночасно сприяючи розвитку економіки чистої енергії.

Сонячна енергія зараз є “найдешевшою електроенергією в історії”, підтверджує МЕА

Найкращі світові схеми сонячної енергетики зараз пропонують “найдешевшу електроенергію в історії”, причому ця технологія дешевша, ніж вугілля і газ у більшості великих країн.

Це згідно з “Перспективами розвитку світової енергетики до 2020 року” Міжнародного енергетичного агентства. У 464-сторінковому прогнозі, опублікованому сьогодні МЕА, також описується “надзвичайно турбулентний” вплив коронавірусу та “вкрай невизначене” майбутнє глобального використання енергії протягом наступних двох десятиліть.

Відображаючи цю невизначеність, цьогорічна версія дуже впливового щорічного прогнозу пропонує чотири “шляхи” до 2040 року, кожен з яких передбачає значне зростання відновлюваних джерел енергії. Основний сценарій МЕА передбачає на 43% більше сонячної енергії до 2040 року, ніж очікувалося у 2018 році, частково завдяки новому детальному аналізу, який показує, що сонячна енергія на 20-50% дешевша, ніж вважалося.

Незважаючи на більш швидке зростання використання відновлюваних джерел енергії та “структурне” скорочення використання вугілля, МЕА заявляє, що ще занадто рано оголошувати про пік глобального використання нафти, якщо не будуть вжиті більш рішучі заходи щодо захисту клімату. Аналогічно, в ньому йдеться про те, що попит на газ може зрости на 30% до 2040 року, якщо не буде посилено політичну реакцію на глобальне потепління.

Це означає, що, хоча глобальні викиди CO2 фактично досягли піку, вони “далекі від негайного піку і спаду”, необхідного для стабілізації клімату. МЕА заявляє, що досягнення нульового рівня викидів вимагатиме “безпрецедентних” зусиль від кожної частини світової економіки, а не лише від енергетичного сектору.

Вперше МЕА включає детальне моделювання 1.5C-шлях, який дозволяє досягти глобального нульового рівня викидів CO2 до 2050 року. У ньому йдеться про те, що зміна індивідуальної поведінки, наприклад, робота з дому “три дні на тиждень”, відіграватиме “важливу” роль у досягненні цього нового “сценарію нульових викидів до 2050 року” (NZE2050).

Майбутні сценарії

Щорічний звіт МЕА “Перспективи розвитку світової енергетики” (World Energy Outlook, WEO) виходить щоосені і містить найбільш детальний і ретельний аналіз глобальної енергетичної системи. На сотнях щільно заповнених сторінок він спирається на тисячі точок даних і Світову енергетичну модель МЕА.

Прогноз включає кілька різних сценаріїв, щоб відобразити невизначеність щодо багатьох рішень, які вплинуть на майбутній шлях світової економіки, а також на шлях виходу з коронавірусної кризи протягом “критичного” наступного десятиліття. ВЕО також має на меті інформувати політиків, показуючи, як мають змінитися їхні плани, якщо вони хочуть перейти на більш сталий шлях.

Цього року у звіті відсутній “сценарій поточної політики” (CPS), який зазвичай “забезпечує базову лінію окреслюючи майбутнє, в якому до вже існуючих політик не додається жодної нової”. Це пояснюється тим, що “важко уявити, що в сучасних умовах переважає підхід “бізнес як завжди””.

Ці обставини є безпрецедентними наслідками пандемії коронавірусу, глибина і тривалість якої залишається вкрай невизначеною. Очікується, що криза спричинить різке зниження світового попиту на енергію у 2020 році, причому найбільше постраждають викопні види палива.

Основним шляхом ВДЕ знову є “сценарій заявленої політики” (STEPS, раніше NPS). Це показує вплив обіцянок урядів вийти за рамки поточної базової лінії політики. Важливо, однак, що МЕА робить власну оцінку того, чи достовірно уряди дотримуються своїх цілей.

“Програма STEPS розроблена для детального та неупередженого аналізу політики, яка вже діє або була оголошена в різних частинах енергетичного сектору. Враховує довгострокові енергетичні та кліматичні цілі лише в тій мірі, в якій вони підкріплені конкретними політиками та заходами. Таким чином, він підносить дзеркало до планів сьогоднішніх політиків та ілюструє їх наслідки, не замислюючись про те, як ці плани можуть змінитися в майбутньому.”

Перспективи показують, як потрібно змінити плани, щоб прокласти більш сталий шлях. У доповіді говориться, що її “сценарій сталого розвитку” (ССР) “повністю відповідає” Паризькій меті утримання потепління “значно нижче 2°C і продовження зусиль з обмеження [його] до 1°C”.5C”. (Ця інтерпретація є спірною.)

SDS передбачає, що викиди CO2 досягнуть нульового рівня до 2070 року і дає 50% шанс утримати потепління на рівні 1.65C, з потенціалом утримання нижче 1.5°C, якщо негативні викиди будуть використовуватися у великих масштабах.

Раніше МЕА не описувало детальний шлях до утримання рівня нижче 1.5C з ймовірністю 50%, а минулорічний прогноз пропонує лише базовий аналіз та деякі широкі абзаци розповіді.

Вперше в цьому році ВДЕ опублікував “детальне моделювання” “сценарію з нульовими викидами до 2050 року” (NZE2050). Тут показано, що має відбутися, щоб викиди CO2 знизилися до 45% нижче рівня 2010 року до 2030 року на шляху до чистого нуля до 2050 року, з ймовірністю 50%, щоб досягти цільового показника в 1.Ліміт 5C.

Останній шлях у цьогорічному прогнозі. це “сценарій відкладеного відновлення” (СВВ), який показує, що може статися, якщо пандемія коронавірусу затягнеться і світовій економіці знадобиться більше часу для відновлення, що призведе до скорочення темпів зростання ВВП та попиту на енергію.

На графіку нижче показано, як змінюється використання різних джерел енергії за кожним з цих шляхів протягом десятиліття до 2030 року (праві стовпчики) порівняно з попитом сьогодні (лівий).

дізнайтеся, сонячну, енергію, джерело, енергії

Зліва: Світовий попит на первинну енергію за видами палива у 2019 році, млн т н.е. (млн т н.е.). Праворуч: Зміна попиту до 2030 року за чотирма сценаріями прогнозу. Джерело: IEA World Energy Outlook 2020.

Слід зазначити, що на відновлювані джерела енергії (світло-зелений колір) припадає більша частина зростання попиту в усіх сценаріях. На противагу цьому, викопні види палива поступово слабшають і переходять до все більшого скорочення, оскільки амбітність глобальної кліматичної політики зростає (зліва направо на графіку вище).

Цікаво, що є ознаки того, що МЕА приділяє більше уваги ШСР. шляху, узгодженому з Паризькою метою “значно нижче 2°C”. У ЗВЕД-2020 цей показник згадується частіше, на більш ранніх етапах звіту і більш послідовно по сторінках, порівняно з попередніми виданнями.

Це показано на діаграмі нижче, яка показує розташування, за відносною позицією на сторінці, кожної згадки про “сценарій сталого розвитку” або “SDS” у звітах ВЕБ, опублікованих за останні чотири роки.

дізнайтеся, сонячну, енергію, джерело, енергії

Згадки про “сценарій сталого розвитку” або “ССР” в останніх чотирьох звітах ВЕО, за відносною позицією на сторінці. Джерело: Carbon Brief аналіз Світового енергетичного прогнозу МЕА до 2020 року та попередніх видань. Діаграма Джо Гудмана для Carbon Brief.

Сонячний сплеск

Одна з найбільш значущих змін у цьогорічному Звіті ВДЕ міститься у Додатку В до звіту, в якому наведені оцінки МЕА щодо вартості різних технологій виробництва електроенергії.

Таблиця показує, що сонячна електроенергія сьогодні приблизно на 20-50% дешевша, ніж оцінювала МЕА в минулорічному прогнозі, причому діапазон залежить від регіону. Спостерігається аналогічне значне скорочення оціночних витрат на наземну та офшорну вітроенергетику.

Цей зсув є результатом нового аналізу, проведеного командою ВЕО, що розглядає середню “вартість капіталу” для девелоперів, які прагнуть побудувати нові генеруючі потужності. Раніше МЕА припускало діапазон 7-8% для всіх технологій, що варіюється в залежності від стадії розвитку кожної країни.

Наразі МЕА проаналізувало міжнародні дані і дійшло висновку, що для сонячної енергетики вартість капіталу є набагато нижчою. 2.6-5.0% в Європі та США, 4.4-5.5% у Китаї та 8.8-10.0% в Індії, що значною мірою є результатом політики, спрямованої на зниження ризику інвестицій у відновлювані джерела енергії.

У найкращих місцях і з доступом до найбільш сприятливої політичної підтримки та фінансування, МЕА стверджує, що сонячна енергія може виробляти електроенергію “на рівні або нижче” 20 за мегават-годину (МВт-год). У доповіді йдеться:

“Для проектів з недорогим фінансуванням, які використовують високоякісні ресурси, сонячна фотоелектрична енергія зараз є найдешевшим джерелом електроенергії в історії”.”

МЕА стверджує, що нові сонячні проекти в масштабах комунальних підприємств зараз коштують 30-60 МВт-год в Європі та США і лише 20-40 МВт-год в Китаї та Індії, де діють “механізми підтримки доходу”, такі як гарантовані.

Ці витрати “повністю нижче діапазону LCOE [приведених витрат] для нових вугільних електростанцій” і “в тому ж діапазоні”, що й операційні витрати існуючих вугільних електростанцій в Китаї та Індії, зазначає МЕА. Це показано на графіку нижче.

дізнайтеся, сонячну, енергію, джерело, енергії

Розрахункова вирівняна вартість електроенергії (LCOE) від сонячної енергетики в комунальному масштабі з підтримкою доходу, порівняно з діапазоном LCOE для газової та вугільної енергетики. Джерело: IEA World Energy Outlook 2020.

Передбачається, що наземна та офшорна вітроенергетика також матимуть доступ до більш дешевого фінансування. Це пояснює набагато нижчі оцінки вартості цих технологій в останньому ОВДЕ, оскільки вартість капіталу становить до половини вартості нових розробок у сфері відновлюваної енергетики.

У поєднанні зі змінами в державній політиці за останній рік ці нижчі витрати означають, що МЕА знову підвищило прогноз розвитку відновлюваної енергетики на наступні 20 років.

Це показано на графіку нижче, де виробництво електроенергії з негідроенергетичних відновлюваних джерел у 2040 році досягне 12 872 терават-годин (ТВт-год) у STEPS, порівняно з 2 873 ТВт-год сьогодні. Це приблизно на 8% вище, ніж очікувалося в минулому році, і на 22% вище рівня, очікуваного в прогнозі на 2018 рік.

дізнайтеся, сонячну, енергію, джерело, енергії

Світове виробництво електроенергії, за видами палива, терават-годин. Історичні дані та КРОКИ з ОВДЕ-2020 показані суцільними лініями, тоді як ОВДЕ-2019. пунктирними, а ОВДЕ-2018. штриховими лініями. Джерело: Аналіз Carbon Brief звіту МЕА “Перспективи розвитку світової енергетики 2020” та попередніх видань. Діаграма за даними Carbon Brief з використанням Highcharts.

Сонячна енергетика є найбільшою причиною цього: виробництво електроенергії у 2040 році зросте на 43% порівняно з ВДЕ 2018 року. На противагу цьому, на графіку показано, що виробництво електроенергії з вугілля зараз “структурно” нижче, ніж очікувалося раніше, і у 2040 році воно буде приблизно на 14% нижчим, ніж передбачалося минулого року. Паливо ніколи не відновиться після падіння на 8% у 2020 році через пандемію коронавірусу, кажуть в МЕА.

Примітно, що рівень виробництва газу у 2040 році також на 6% нижчий у цьогорічному STEPS, знову ж таки частково внаслідок пандемії та її довготривалого впливу на економічне зростання та попит на енергію.

В цілому, відновлювані джерела енергії. на чолі з “новим королем”. сонячною енергією. задовольняють переважну більшість нового попиту на електроенергію в STEPS, забезпечуючи 80% приросту до 2030 року.

Це означає, що до 2025 року вони обженуть вугілля як найбільше джерело енергії у світі, випередивши “прискорений сценарій”, викладений агентством лише рік тому.

Зростання змінних відновлюваних джерел означає, що зростає потреба у гнучкості електромереж, зазначає МЕА. “Надійні електричні мережі, електростанції з можливістю диспетчеризації, технології зберігання та заходи реагування на попит відіграють життєво важливу роль у досягненні цієї мети”. йдеться у звіті.

Переглянуті прогнози

Більш низькі витрати і більш швидке зростання сонячної енергетики, що спостерігається в прогнозі цього року, означає, що з 2020 року будуть рекордні темпи додавання нових сонячних потужностей щороку, повідомляє МЕА.

Це контрастує з прогнозом STEPS для сонячної енергетики в попередні роки, де глобальне щорічне збільшення потужностей. за вирахуванням вибуття. не змінювалося в майбутньому.

Зараз зростання сонячної енергетики неухильно зростає КРОКИ, як показано на графіку нижче (суцільна чорна лінія). Це стає ще більш очевидним, якщо врахувати нові потужності, що додаються на заміну старим сонячним станціям у міру їх вибуття (брутто, пунктирна лінія). Згідно з SDS та NZE2050, зростання має бути ще швидшим.

дізнайтеся, сонячну, енергію, джерело, енергії

Щорічні чисті прирости сонячних потужностей у всьому світі, гігават. Історичні дані показані червоним кольором, в той час як основні прогнози з наступних видань ВЕО показані синім кольором. Етапи WEO 2020 STEPS показані чорним кольором. Пунктирна лінія показує валовий приріст з урахуванням заміни старих потужностей, які вибувають після 25 років експлуатації. Джерело: Carbon Brief аналіз Світового енергетичного прогнозу МЕА до 2020 року та попередніх видань прогнозу. Діаграма за вуглецевим балансом з використанням гістограм.

Історія покращення прогнозів для сонячної енергетики. завдяки оновленим припущенням та покращенню політичного ландшафту. прямо контрастує з картиною для вугільної енергетики.

Послідовні видання ВЕО переглядали перспективи найбруднішого викопного палива в бік погіршення, причому в цьому році відбулися особливо драматичні зміни, частково завдяки “структурному зсуву” від вугілля після коронавірусу.

Наразі МЕА бачить, що використання вугілля незначно зростатиме протягом наступних кількох років, але потім піде на спад, як показано на графіку нижче (червона лінія). Тим не менш, ця траєкторія значно відстає від скорочень, необхідних для досягнення ЦСР, тобто шляху, узгодженого з Паризькою метою “значно нижче 2С” (жовтий колір).

дізнайтеся, сонячну, енергію, джерело, енергії

Історичний світовий попит на вугілля (чорна лінія, мільйони тонн нафтового еквіваленту) та попередні центральні сценарії МЕА щодо майбутнього зростання (відтінки синього). Цьогорічні STEPS показані червоним кольором, а SDS. жовтим. Аналіз Carbon Brief Світового енергетичного прогнозу МЕА до 2020 року та попередніх видань прогнозу. Діаграма за вуглецевим балансом з використанням Highcharts.

Цьогорічний прогноз передбачає особливо радикальні зміни для Індії, де використання вугілля для виробництва електроенергії зростає набагато повільніше, ніж очікувалося минулого року.

За даними МЕА, до 2040 року вугільні енергетичні потужності зростуть лише на 25 гігават (ГВт), що на 86% менше, ніж очікувалося в ОЕС 2019 року. Замість того, щоб майже подвоїтися з 235 ГВт у 2019 році, це означає, що вугільний парк Індії майже не зростатиме протягом наступних двох десятиліть.

Аналогічно, зростання кількості електроенергії, виробленої з вугілля в Індії, тепер очікується на 80% повільніше, ніж передбачалося минулого року, згідно з даними МЕА.

Індія побудує на 86% менше нових вугільних потужностей, ніж очікувалося минулого року

Довгий час Індія вважалася рушійною силою світового зростання видобутку вугілля, але тепер МЕА заявляє, що до 2040 року вона додасть лише 25 ГВт

МЕА очікує продовження швидкого вибуття старих вугільних потужностей у США та Європі, які до 2040 року закриють 197 ГВт (74% від поточного парку) та 129 ГВт (88%) відповідно.

Взяті разом, і незважаючи на швидке розширення в Південно-Східній Азії, це означає, що прогноз. вперше. передбачає скорочення світового парку вугільних електростанцій до 2040 року.

Енергетичний прогноз

Взяті разом, швидке зростання відновлюваної енергетики та структурне скорочення вугілля допомагають стримувати глобальні викиди CO2, згідно з прогнозом. Але стабільний попит на нафту і зростаюче використання газу означають, що викиди CO2 лише вирівнюються, а не знижуються швидкими темпами, як це потрібно для досягнення глобальних кліматичних цілей.

Ці конкуруючі тенденції показані на графіку нижче, де суцільними лініями відстежується попит на первинну енергію для кожного виду палива в рамках програми IEA STEPS. Загалом, відновлювані джерела енергії задовольнять три п’ятих збільшення попиту на енергію до 2040 року, при цьому на них припадає ще дві п’ятих від загального обсягу. Невеликого зростання попиту на нафту та атомну енергетику достатньо, щоб компенсувати зниження використання вугілля.

дізнайтеся, сонячну, енергію, джерело, енергії

Світовий попит на первинну енергію за видами палива, млн т нафтового еквіваленту, між 1990 і 2040 роками. Майбутній попит базується на STEPS (суцільні лінії) та SDS (пунктир). Інші відновлювані джерела енергії включають сонячну, вітрову, геотермальну та морську енергію. Джерело: IEA World Energy Outlook 2020. Діаграма за вуглецевим брифінгом з використанням Highcharts.

Пунктирні лінії на графіку вище показують кардинально різні шляхи, яких потрібно було б дотримуватися, щоб відповідати SDS МЕА, що є приблизно сценарієм значно нижчим за 2C.

До 2040 року, хоча нафта і газ залишатимуться першим і другим за величиною джерелами первинної енергії, використання всіх викопних видів палива скоротиться. Вугілля скоротилося б на дві третини, нафта. на третину, а газ. на 12% порівняно з рівнем 2019 року.

Тим часом, інші відновлювані джерела енергії. в першу чергу вітрова та сонячна енергетика. вийшли на третє місце, збільшившись майже в сім разів протягом наступних двох десятиліть (662%). SDS бачить менші, але все ще значні збільшення для гідроенергетики (55%), ядерної енергетики (55%) та біоенергетики (24%).

Разом низьковуглецеві джерела становитимуть 44% світового енергетичного балансу у 2040 році, порівняно з 19% у 2019 році. За даними МЕА, частка вугілля впаде до 10%, що є найнижчим показником з часів промислової революції.

Однак, незважаючи на ці швидкі зміни, світ не побачить нульових викидів CO2 до 2070 року, тобто приблизно через два десятиліття після кінцевого терміну 2050 року, який був би необхідний для того, щоб залишитися на рівні нижче 1.5C.

І це незважаючи на те, що SDS включає “повну реалізацію” цілей чистого нуля, встановлених Великою Британією, ЄС та останнім часом Китаєм.

(Ці цілі будуть реалізовані в рамках STEPS лише частково, виходячи з оцінки МЕА надійності існуючих політик для досягнення цілей). Наприклад, таблиця B.4 у звіті йдеться про те, що в рамках STEPS відбувається лише “певна реалізація” юридично обов’язкової мети Великобританії досягти нульового рівня викидів парникових газів до 2050 року.)

Чисті нульові цифри

“Кейс” NZE2050, що описує шлях до 1.5C, був опублікований вперше в цьому році, оскільки команда WEO вирішила, що “настав час поглибити і розширити наш аналіз чистих нульових викидів”, за словами директора МЕА Фатіха Біроля, який написав у передмові до звіту.

За останні 18 місяців найбільші країни, які оголосили або законодавчо закріпили цілі з нульовими викидами, включають Великобританію та ЄС. Нещодавно Китай оголосив про намір досягти “вуглецевої нейтральності” до 2060 року. [Майбутній аналіз для Carbon Brief дослідить наслідки цієї мети.]

Короткий аналіз останніх чотирьох ВЕК показує, що ці події. разом з публікацією спеціальної доповіді Міжурядової групи експертів з питань зміни клімату (МГЕЗК) щодо викидів 1.5C у 2018 році. супроводжувалися значним зростанням висвітлення цих тем у ЗВО.

У той час як у Звіті ОЕС 2017 року було використано фразу “1.5C” менше одного разу на 100 сторінок, цей показник збільшився до п’яти вживань у 2019 році та восьми вживань на 100 сторінок у 2020 році. Використання “чистого нуля” зросло з одного разу на 100 сторінок у 2017 та 2018 роках до шести у 2019 році та 38 на 100 сторінок у цьогорічному звіті.

Однак випадок NZE2050 не є повним сценарієм WEO, тому він не супроводжується повним набором даних, які супроводжують STEPS та SDS, що ускладнює повне дослідження цього шляху.

Це здається “дивним”, каже д-р Йорі Рогелль, викладач з питань зміни клімату та навколишнього середовища в Грентемському інституті Імперського коледжу Лондона та координатор і провідний автор доповіді МГЕЗК “1.Звіт 5C.

МЕА вже публікує об’ємні додатки з детальною інформацією про шляхи розвитку різних джерел енергії та викиди CO2 від кожного сектору в ряді ключових економік світу за кожним з основних сценаріїв. (Цього року це STEPS та SDS).)

Рогель, який минулого року приєднався до науковців та неурядових організацій, що закликали МЕА опублікувати повний 1.Сценарій 5C, повідомляє Carbon Brief, що “всі основні дані для сценарію NZE2050 повинні бути доступними з такою ж деталізацією, як і для інших сценаріїв WEO”.

Carbon Brief звернувся до МЕА з проханням надати такі дані і буде оновлювати цю статтю, якщо з’являтимуться нові подробиці. додає Рогель:

“Головне питання, звичайно, полягає в тому, як NZE2050 має намір досягти своєї мети. нульових викидів CO2 у 2050 році. Особливий інтерес тут представляє те, скільки і який тип поглинання CO2 [негативних викидів] планується використовувати в сценарії, і як він має намір це робити, забезпечуючи при цьому сталий розвиток.”

ВЕО присвячує цілий розділ NZE2050, приділяючи особливу увагу змінам, які будуть потрібні протягом наступного десятиліття до 2030 року.

(У ньому також порівнюється шлях зі сценаріями, викладеними у спеціальній доповіді МГЕЗК, в якій говориться, що сценарій NZE2050 має траєкторію викидів CO2, порівнянну зі сценарієм “P2”, яка залишається нижчою за 1.5C з “відсутнім або низьким перерегулюванням” і має відносно “обмежене” використання BECCS.)

ТЕМА: @IEA зараз має агресивний 1.Сценарій 5°C, досягнення чистого нуля до 2050 року.

Він ґрунтується на Сценарії сталого розвитку, посилюючи скорочення кінцевого споживання енергії, але з новими поведінковими заходами.

На графіку нижче показано, як викиди CO2 ефективно плато до 2030 року в STEPS, залишаючись трохи нижче рівня 2019 року, тоді як у випадку NZE2050 спостерігається зниження більш ніж на 40%, з 34 млрд тонн (GtCO2) у 2020 році до всього лише 20GtCO2 у 2030 році.

дізнайтеся, сонячну, енергію, джерело, енергії

Глобальні викиди CO2 від енергетики та промислових процесів, 2015-2030 рр., млрд т CO2 (GtCO2), за сценаріями STEPS, SDS та NZE2050. Кольорові клини показують внески у додаткові заощадження, необхідні для SDS та NZE2050. Джерело: IEA World Energy Outlook 2020.

Енергетичний сектор робить найбільший внесок в економію, необхідну протягом наступного десятиліття (помаранчеві клини на графіку вище). Але є також важливі внески від кінцевого споживання енергії (жовтий колір), наприклад, транспорту та промисловості, а також від зміни індивідуальної поведінки (синій колір), які більш детально розглядаються в наступному розділі.

Ці три напрямки внесуть приблизно однакові частки у додаткові 6.За даними МЕА, для переходу від SDS до NZE2050 у 2030 році необхідно заощадити 4 трлн. т CO2.

За сценарієм NZE2050 низьковуглецеві джерела електроенергії задовольнятимуть 75% попиту у 2030 році, порівняно з 40% сьогодні. До середини 2020-х років сонячна потужність повинна буде зростати зі швидкістю близько 300 гігават (ГВт) на рік, а до 2030 року. майже 500 ГВт, тоді як нинішнє зростання становить близько 100 ГВт.

Викиди CO2 від вугільних електростанцій знизяться на 75% між 2019 і 2030 роками. Це означає, що найменш ефективні “субкритичні” вугільні електростанції будуть повністю виведені з експлуатації, а більшість “надкритичних” станцій також закриються. ВЕО стверджує, що більша частина цього скорочення припаде на Південно-Східну Азію, на яку припадає дві третини нинішніх світових потужностей з видобутку вугілля.

Хоча ядерна енергетика зробить невеликий внесок у збільшення безвуглецевої генерації до 2030 року в NZE2050, МЕА зазначає, що “тривалий час будівництва великих ядерних об’єктів” обмежує потенціал технології для швидшого масштабування в цьому десятилітті.

У промисловості викиди CO2 скоротяться приблизно на чверть, причому найбільша частка зусиль буде спрямована на електрифікацію та енергоефективність. понад 2 млн будинків будуть модернізовані з метою підвищення енергоефективності протягом кожного місяця цього десятиліття, тільки в “розвинених країнах”.

У транспортному секторі викиди CO2 скоротяться на п’яту частину, не враховуючи поведінкові зміни, наведені нижче. До 2030 року більше половини нових автомобілів будуть електричними, порівняно з приблизно 2.5% у 2019 році.

Поведінкові зміни

Цьогорічний прогноз вперше містить детальний аналіз потенціалу індивідуальних змін у поведінці для скорочення викидів CO2. (Це зрозуміло навіть на спрощеному рівні: слово “поведінка” згадується 122 рази, тоді як у 2019 році. лише 12 разів).)

Згідно зі звітом, поведінкові зміни, такі як скорочення кількості перельотів і відмова від кондиціонерів, відіграватимуть життєво важливу роль у досягненні нульових викидів.

Хоча SDS закликає до поміркованих змін у способі життя людей, таких як збільшення використання громадського транспорту, ці зміни складають лише 9% від різниці між цим сценарієм та STEPS.

Для порівняння, у NZE2050 ці зміни відповідають за майже третину скорочення викидів CO2 порівняно з SDS у 2030 році.

Звіт містить детальний аналіз очікуваної економії викидів від глобального впровадження конкретних заходів, включаючи глобальний перехід на прання білизни в сушильних камерах, меншу швидкість водіння та роботу з дому.

За оцінками авторів, на 60% цих змін можуть вплинути уряди, посилаючись на широко розповсюджене законодавство щодо контролю за використанням автомобілів у містах та зусилля Японії щодо обмеження використання кондиціонерів у будинках та офісах.

Як показано на графіку нижче, зміни у виборі транспорту припадають на більшу частину скорочення викидів. На автомобільний транспорт (сині смуги) припадає більше половини економії у 2030 році, а на значне скорочення кількості польотів. ще чверть (жовті смуги).

Вплив змін у поведінці в трьох ключових секторах на річні викиди CO2 за сценарієм NZE2050. Джерело: IEA World Energy Outlook 2020.

Близько 7% викидів CO2 від автомобілів припадає на поїздки на відстань менше 3 км, які, за словами авторів, “займуть менше 10 хвилин”. У сценарії NZE2050 всі ці поїздки замінюються на піші та велосипедні.

За оцінками звіту, зміни в поведінці можуть скоротити викиди від польотів приблизно на 60% у 2030 році. Це включає в себе суттєві зміни, такі як ліквідація рейсів тривалістю менше однієї години, а також скорочення кількості як далекомагістральних, так і бізнес-рейсів на три чверті.

Незважаючи на це, завдяки зростанню авіації, яке очікується в іншому випадку, загальна авіаційна активність у 2030 році все одно залишиться на рівні 2017 року в цьому сценарії.

Решту заощаджень можна отримати завдяки рішенням обмежити використання енергії в будинках, наприклад, вимкнувши системи опалення та кондиціонування повітря.

Робота з дому має потенціал для загального скорочення викидів, оскільки скорочення викидів від поїздок на роботу більш ніж утричі перевищує збільшення викидів у житлових приміщеннях.

Експертний аналіз прямо у вашу поштову скриньку.

Отримуйте огляд усіх важливих статей та документів, відібраних для Carbon Brief, на електронну пошту. Дізнайтеся більше про наші інформаційні бюлетені тут.

Отримуйте огляд усіх важливих статей та документів, відібраних для Carbon Brief, на електронну пошту. Дізнайтеся більше про наші інформаційні бюлетені тут.

За оцінками звіту, якби 20% світової робочої сили, які можуть працювати з дому, робили це лише один день на тиждень, у 2030 році це дозволило б заощадити близько 18 млн тонн CO2 (MtCO2) у всьому світі, як показано на діаграмі нижче.

Фактично, сценарій NZE2050 передбачає, що всі, хто має таку можливість, працюватимуть з дому три дні на тиждень, що становить відносно скромну економію в 55 млн т CO2.

Через більш широкі зміни в енергетичному балансі в NZE2050, вплив поширеної роботи з дому на викиди є невеликим у порівнянні з поточною ситуацією, показаною в лівій колонці, або КРОКИ у 2030 році, показані в середній колонці.

Зміна річного глобального споживання енергії (ліва вісь абсцис) та викидів CO2 (права вісь ординат), якби 20% населення працювало з дому один день на тиждень, за трьома різними сценаріями. Скорочення викидів від транспорту (червоний і блакитний кольори) перевищує збільшення викидів від житлових будинків (фіолетовий, темно-синій і сірий кольори), пов’язане з роботою з дому. Джерело МЕА.

Хоча основна увага у звіті зосереджена на викидах CO2 від енергетичної системи, у ньому також згадується про високі рівні метану та закису азоту, що є наслідком світового сільського господарства та тваринництва зокрема.

У звіті зазначається, що без переходу на вегетаріанську дієту буде “дуже важко досягти швидкого скорочення викидів”.

Наприклад, хоча деякі регіони можуть не запроваджувати жорсткіші обмеження швидкості, інші можуть вирішити знизити швидкість руху більше, ніж на 7 км/год, як пропонується у звіті.

Саймон Еванс був одним із понад 250 зовнішніх рецензентів, які читали розділи “Перспектив розвитку світової енергетики” в чорновому варіанті.

Переваги та недоліки сонячної енергії

Плюси і мінуси сонячної енергії. гаряча тема сьогодні. Як найпотужніше джерело енергії на Землі, сонце має величезні перспективи як екологічно чистий і надійний спосіб живлення нашого світу.

Коли промениста енергія сонця перетворюється на тепло та електроенергію, вона може забезпечувати енергією житлові будинки та підприємства, і навіть приводити в рух транспортні засоби.

Зараз саме час дізнатися про переваги сонячної енергії та розглянути можливість встановлення сонячної енергетичної системи у вашому домі. А далі вирішуйте самі: Чи варта сонячна енергія того?

Розглядаючи варіанти домашньої енергетики, важливо розуміти, як працює сонячна енергія. Коли сонячне світло потрапляє на сонячну панель, фотоелектричний елемент перетворює це світло в електрику постійного струму (DC). Інвертор перетворює її на змінний струм, який використовується у більшості пристроїв у вашому домі.

дізнайтеся, сонячну, енергію, джерело, енергії

Переваги сонячної енергії

Чим більше ми зможемо скористатися перевагами сонячної енергії, тим менше ми будемо залежати від викопного палива. Додавання сонячної енергетичної системи до вашого будинку дозволить вам скористатися цими перевагами сонячної енергії:

Сонячна енергія є відновлюваним джерелом енергії та зменшує викиди вуглецю

Сонячна енергія є відновлюваним джерелом енергії, а це означає, що ви ніколи її не використаєте. Сонячна енергія чиста. Сонячна енергія не створює викидів вуглецю або інших “парникових” газів, що утримують тепло. Вона дозволяє уникнути шкоди навколишньому середовищу, пов’язаної з видобутком або бурінням свердловин для викопного палива. Крім того, сонячна енергія також майже не використовує воду, на відміну від електростанцій, які виробляють електроенергію за допомогою парових турбін.

Сонячна енергія може зменшити рахунки за електроенергію у вашому домі

Сонячна енергетична система для вашого будинку може зменшити вашу залежність від електромережі та допомогти вам заощадити на рахунках за електроенергію. Деякі власники домашніх сонячних енергетичних систем можуть навіть мати надлишкову потужність, яку вони можуть продати енергопостачальній компанії. Замість того, щоб платити комунальним службам за електроенергію, домовласники отримують оплату від комунальних служб. Вам не обов’язково купувати цілу сонячну енергетичну систему, щоб зменшити рахунки за електроенергію у вашому домі. Просто обирайте сонячні світильники, які живляться від сонця, а не від електромережі вашого будинку, щоб заощадити гроші.

Сонячна енергія може повернути вам гроші через кредити на сонячну відновлювану енергію (SREC)

Деякі штати пропонують сертифікати сонячної відновлюваної енергії (SREC). Кожна з них представляє мегават-годину електроенергії, виробленої за допомогою сонячної енергії. Постачальники електроенергії купують ці сертифікати, щоб задовольнити Стандарт портфеля відновлюваних джерел енергії свого штату. вимогу, щоб певна кількість відновлюваної енергії надходила від сонячної енергії. Ви можете продавати SREC за вироблення вашої системи, що є ще одним способом заробити гроші на ваших інвестиціях.

Будинки з встановленими сонячними панелями можуть підвищити вартість житла

Покупці будинків, швидше за все, заплатять більше за будинок зі встановленими сонячними панелями. Враховуючи всі “за” і “проти” сонячної енергії, економія на рахунках за електроенергію та гроші, зароблені від продажу електроенергії назад в енергопостачальну компанію, зараховуються в стовпчик “плюс”. Сонячні системи для житлових будинків високо цінуються і можуть збільшити вартість перепродажу будинку. Вартість будинку з сонячними панелями може коштувати до 15 000 більше, ніж у сусідів.

Сонячні системи досить прості в установці і вимагають дуже незначного обслуговування. Обидва ці показники враховує ваш постачальник сонячної енергії, якщо ви обрали договір оренди або купівлі-продажу електроенергії (PPA). Подумайте про це, коли ви запитуєте себе, чи варта сонячна енергія того, щоб її використовувати.

Сонячні панелі мають низькі витрати на обслуговування

Сонячні панелі легко обслуговувати, оскільки вони не мають рухомих частин, які зношуються з часом. Просто підтримуйте їх у чистоті та хорошому фізичному стані, щоб вони працювали належним чином. Завдяки низьким витратам на обслуговування та середньому терміну служби в 25 років, інвестиції в сонячні панелі можуть легко окупитися.

Сонячна енергія може генерувати електроенергію в будь-якому кліматі

Сонячні енергетичні системи можуть виробляти електроенергію в будь-якому кліматі. Одним з недоліків сонячної енергії є те, що вона схильна до тимчасових погодних перебоїв. Похмурі дні зменшують кількість виробленої електроенергії. Холод, однак, не впливає на продуктивність. Снігопад може насправді допомогти вашій сонячній системі, оскільки сніг очищає панелі під час танення, а відбите від снігу сонце збільшує кількість світла, що потрапляє на панелі. Результат. більше виробництва електроенергії.

дізнайтеся, сонячну, енергію, джерело, енергії

Недоліки сонячної енергії

Недоліки сонячної енергетики стають дедалі меншими, оскільки галузь розвивається і зростає, створюючи економію від масштабу. Технологічний прогрес допомагає сонячній енергетиці стати мейнстрімом. Ось як складаються недоліки сонячної енергії та всі “за” і “проти.

Високі початкові витрати на встановлення панелей

Найчастіше згадуваний недолік сонячної енергії. вартість. знижується в міру розвитку галузі. Початкові витрати на купівлю та встановлення обладнання недешеві. Проте, якщо вартість є проблемою, варіанти лізингу можуть зменшити суму ваших початкових витрат. Якщо ви вирішите купити, вам доведеться прожити у своєму будинку кілька років, перш ніж система окупить себе. Це довгострокова інвестиція, яка більше підходить власникам нерухомості, ніж орендарям.

Зберігання сонячної енергії є дорогим

Серед недоліків сонячної енергії основною проблемою є тимчасове зниження виробництва енергії під час поганої погоди. Дні з низьким рівнем сонячної енергії, однак, мають менший ефект завдяки прогресу в технології акумуляторів. Старі технології зберігання сонячної енергії, такі як свинцево-кислотні батареї, замінюються альтернативами. Літій-іонні батареї пропонують більшу потужність за меншу ціну. Нікелеві батареї мають надзвичайно довгий термін служби. Нові технології, такі як проточні акумулятори, обіцяють масштабне та довготривале зберігання енергії.

Сонячні батареї підходять не для кожного типу даху

Не кожне приміщення буде добре працювати з сонячними панелями. Орієнтація має значення. Якщо ваш дах не виходить на сонце, ви не зможете вловлювати достатньо сонячної енергії. Дахи, нахилені до сонця, як правило, працюють краще, ніж плоскі дахи.

Покрівельні матеріали, такі як бітумна черепиця, метал і черепиця, полегшують встановлення сонячних панелей. Якщо ваше приміщення збудоване з інших матеріалів, встановлення може бути дорожчим. Частково енергоефективні дахи мають здатність підтримувати сонячні панелі.

Сонячні панелі залежать від сонячного світла

Очевидно, що сонячні панелі потребують сонячного світла для виробництва електроенергії. Вони не будуть виробляти електроенергію вночі, коли вам потрібне світло, і можуть бути неефективними під час штормів та похмурих днів. Якщо ви плануєте повністю покладатися на сонячну енергію для енергозабезпечення вашого будинку, ваша сонячна система потребує акумуляторів.

Батареї є одним з найдорожчих компонентів вашої системи. На відміну від сонячних панелей, вони зношуються і потребують ретельного догляду, щоб продовжити термін їх служби. Порівняння вітрової енергії з сонячною. сонячна енергія, вітер продовжуватиме виробляти електроенергію вночі та під час штормів, доки буде достатньо вітру. Багато людей використовують обидва в житлових системах.

Енергія сузір’я та сонячна енергія

Зважуючи всі “за” і “проти” сонячної енергії для вашого будинку, є додаткові варіанти, які варто розглянути. Громадські сонячні проекти. це чудовий спосіб отримати переваги сонячної енергії, не купуючи та не обслуговуючи систему самостійно.

Якщо ваш будинок і дах не підтримують сонячні панелі або якщо у вас недостатньо грошей, щоб інвестувати в них, громадська сонячна електростанція може бути вашою відповіддю. Обираючи цей варіант, ви погоджуєтесь на участь у програмі, яка дозволяє отримувати кредити за кожну кВт-год, згенеровану сонячною установкою. Ви отримуєте знижку на рахунок за електроенергію, пропорційну вашому відсотку власності в енергії проекту.

Залишити відповідь