ダグラス・クリフ / シャッターストック

今年12月46日、英国に最後に残った石炭火力発電所が、空調ユニットを稼働させるための電力需要に応えるため、XNUMX日間の眠りから目覚めた。

これらが まれな状況 国中の猛暑と弱風が重なり、原子力発電所はメンテナンス中、ノルウェーとの電力連系線は故障している。 しかし、気候はさらに暑くなる一方であり、今回の事件は、将来のエネルギーシステムにおいて屋上太陽光発電システムが果たすべき重要な役割に光を当てた。

不条理さ エアコンの電力を石炭に頼る イギリスの夏は見逃せません。 夏の高温と日照量の多さが重なって、屋上太陽光発電システムがこの需要を満たす独自の立場にあることを考えると、これは特に当てはまります。 また、建物に日陰を作り、冷房の需要を効果的に減らし、エネルギー消費量を削減するのにも役立ちます。

冷却需要は空調に限定されず、家庭、スーパーマーケット、オフィス、病院、工場などの他の多くのエネルギー集約的なプロセスに関係する可能性があります。 全国各地で、冷蔵庫、冷凍庫、データセンター、食品加工産業、ウォータークーラーなどの冷却に使用されるコンプレッサーをモーターが駆動しています。

この機器は、気温が上昇するとより激しく作動します。 英国によると 政府の見積もり、熱波中のピーク冷房需要は、平均的な夏の日の XNUMX 倍になる可能性があります。

屋上のソーラーパネルによる冷却効果

屋上太陽光発電は、建物を日陰に保つことで冷房の需要を減らすこともできます。 あ 研究 アリゾナ州立大学が実施した調査によると、屋根の約半分を覆う控えめなソーラーパネルのグループでも、場所、屋根の種類、断熱レベルなどの要因に応じて、冷房需要が2％から13％減少する可能性があることがわかりました。

屋上には太陽光発電が設置されていますが、 これまで以上に速く 英国ではまだ十分に活用されておらず、およそ 30 棟に 3 棟しか設置されていません。 最近では町や都市全体を XNUMXD マッピングすることで、より正確にポテンシャルを推定できるようになりました。 などのツール Google の環境に関する洞察 衛星画像を分析して、都市のスカイライン全体にモジュールがいくつ設置されるかを確認するだけでなく、日陰を最小限に抑えて最大限の電力を生成するにはモジュールをどこに設置する必要があるかを確認します。

私たちが働いているイングランドのミッドランドの 500 つの都市、ノッティンガムとコベントリーの可能性を考えてみましょう。 ノッティンガムが屋上の可能性を最大限に活用できれば、これらすべてのパネルで 700 メガワット (MW) 近くの電力を生成でき、これは中規模のガス発電所とほぼ同じです。 コベントリーには XNUMXMW の大きな潜在力があります。 これらの容量は、屋上だけでノッティンガムの電力需要のほぼ XNUMX 分の XNUMX、コベントリーの電力需要のほぼ半分に相当します。

地球が最も高温になる中、 120,000年前後、建物を涼しく保つことが重要になります。 今のところ、冷房需要は主に住宅以外の建物によって引き起こされていますが、 予測 今世紀末までに約 80% が家庭から得られる可能性があることを示しています。

家庭用エアコンは、太陽が照りつける日中ではなく、人々が仕事や学校から帰ってくる夕方に最もよく使用される傾向があるため、これは事態を厄介にします。 オーストラリアの研究者らは、 賢い解決策 この不均衡に対処するには、太陽光発電システムと連携して空調ユニットをプログラムし、人々が帰宅する前に建物を事前に冷却する必要があります。

進化する気候課題に直面して、夏の冷房需要に対処し、気候回復力を強化する上で太陽光システムが極めて重要な役割を果たしていることが、ますます明らかになってきています。 8月には空調用の石炭火力発電への異常な依存がこの緊急性を強調したが、翌月には興味深い観察結果が明らかになった。2022月は涼しく曇り、雨が降っていたにもかかわらず、太陽光パネルは依然として英国の電力需要の約XNUMX％を占めていた。 この夏の記録的な気温にもかかわらず、これはXNUMX年XNUMX月の値を上回りました。

何が起こった？ 今年 7 月の太陽光パネルの発電量は 15% 減少しましたが、冷房需要が大幅に減少したこともあり、全体の電力需要は XNUMX% 減少しました。 両者の間のつながりは非常に明確です。

著者について

トム・ロジャース、持続可能エネルギー工学上級講師、 ノッティンガムトレント大学; アミン・アル・ハバイベ、知能工学システム教授、 ノッティンガムトレント大学; アンジェリンズ・ドナストルグ・ソーサ、再生可能エネルギーとエネルギー管理の講師、 コヴェントリー大学, ヴァヒド・ヴァヒディナサブ、電力エネルギーシステム准教授、 ノッティンガムトレント大学

この記事はから再公開されます 会話 クリエイティブコモンズライセンスの下で 読む 原著.