Šaltinis: theconversation.com
Nuo 2010 m. stulbinančiai 82 procentais sumažėjusios saulės fotovoltinės (PV) energijos kainos suteikė pasauliui galimybę sukurti nulinės emisijos energijos sistemą, kuri gali būti pigesnė nei iškastinio kuro sistema, kurią ji pakeičia.
Tarptautinė energetikos agentūra prognozuoja, kad fotovoltinės saulės energijos gamybos pajėgumai iki 2040 m. turi išaugti dešimt kartų, jei norime įvykdyti dvejopą uždavinį – sumažinti pasaulinį skurdą ir apriboti atšilimą iki gerokai žemiau 2 laipsnių.
Kritiniai iššūkiai išlieka. Saulė yra „pertraukiama“, nes saulės spinduliai skiriasi dienos metu ir skirtingais sezonais, todėl energiją reikia kaupti, kai saulė nešviečia. Politika taip pat turi būti sukurta taip, kad saulės energija pasiektų tolimiausius pasaulio kampelius ir vietas, kur jos labiausiai reikia. Be to, bus neišvengiami kompromisai tarp saulės energijos ir kitų tos pačios žemės naudojimo būdų, įskaitant išsaugojimą ir biologinę įvairovę, žemės ūkį ir maisto sistemas bei bendruomenės ir vietos naudojimą.
Dabar mes su kolegomis žurnale Nature paskelbėme pirmąjį pasaulinį didelių saulės energijos gamybos įrenginių aprašą. „Didelis“ šiuo atveju reiškia įrenginius, kurie generuoja mažiausiai 10 kilovatų, kai saulė yra didžiausia. (Įprasto mažo gyvenamojo namo stogo įrenginio galia yra apie 5 kilovatus).
Sukūrėme mašininio mokymosi sistemą, kad galėtume aptikti šias priemones palydoviniuose vaizduose, o tada įdiegėme sistemą daugiau nei 550 terabaitų vaizdams, naudodamiesi kelių žmonių gyvavimo laikotarpiais.
Apieškojome beveik pusę Žemės paviršiaus ploto, išfiltruodami atokias sritis, nutolusias nuo žmonių populiacijų. Iš viso aptikome 68 661 saulės energijos įrenginį. Naudodami šių įrenginių plotą ir kontroliuodami mūsų mašininio mokymosi sistemos neapibrėžtumą, 2018 m. pabaigoje gauname 423 gigavatų instaliuotų gamybos pajėgumų apskaičiavimą. Tai labai artima Tarptautinės atsinaujinančios energijos agentūros (IRENA) įvertinimui. 420 GW per tą patį laikotarpį.
Saulės energijos augimo stebėjimas
Mūsų tyrimas rodo, kad saulės fotovoltinės energijos gamybos pajėgumai nuo 2016 m. iki 2018 m. išaugo nepaprastai 81 proc. Augimą ypač lėmė augimas Indijoje (184 proc.), Turkijoje (143 proc.), Kinijoje (120 proc.) ir Japonijoje (119 proc.).
Įrenginių dydis svyravo nuo didžiulių gigavatų masto dykumų įrenginių Čilėje, Pietų Afrikoje, Indijoje ir šiaurės vakarų Kinijoje iki komercinių ir pramoninių stogų įrengimų Kalifornijoje ir Vokietijoje, kaimo kratinio įrenginių Šiaurės Karolinoje ir Anglijoje ir miesto kratinio įrengimų Pietų Korėja ir Japonija.
Saulės energija, sumaišyta su ryžių laukais atkurtoje žemėje Pietų Korėjoje. Atsargos jums / shutterstock
Įrenginio lygio duomenų pranašumai
Šalies lygmens suvestiniai mūsų duomenų rinkinio rodikliai yra labai panašūs į IRENA šalies lygmens statistiką, kuri renkama iš klausimynų, šalies pareigūnų ir pramonės asociacijų. Palyginti su kitais įrenginių lygio duomenų rinkiniais, mes pašaliname kai kuriuos svarbius aprėpties trūkumus, ypač besivystančiose šalyse, kur saulės PV sklaida yra labai svarbi siekiant išplėsti prieigą prie elektros ir sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą. Išsivysčiusiose ir besivystančiose šalyse mūsų duomenys yra bendras atskaitos taškas, nešališkas įmonių ar vyriausybių ataskaitoms.
Geoerdviškai lokalizuoti duomenys yra labai svarbūs energijos perėjimui. Tinklo operatoriai ir elektros rinkos dalyviai turi tiksliai žinoti, kur yra saulės energijos įrenginiai, kad tiksliai žinotų, kiek energijos jie gamina arba gamins. Besikuriančios in situ arba nuotolinės sistemos gali naudoti vietos duomenis, kad prognozuotų padidėjusį arba sumažėjusį generavimą, kurį sukelia, pavyzdžiui, praslenkantys debesys ar orų pokyčiai.
Šis didesnis nuspėjamumas leidžia saulės energijai pasiekti didesnę energijos derinio dalį. Kadangi saulės energija tampa labiau nuspėjama, tinklo operatoriai turės rezervuoti mažiau iškastinio kuro jėgainių, o mažiau baudų už perteklinę ar nepakankamą gamybą reikš, kad bus atrakinta daugiau nereikšmingų projektų.
Naudodami atgalinį palydovinių vaizdų katalogą galėjome įvertinti 30 procentų įrenginių įrengimo datas. Tokie duomenys leidžia mums ištirti tikslias sąlygas, lemiančias saulės energijos sklaidą, ir padėti vyriausybėms geriau planuoti subsidijas, skatinančias greitesnį augimą.
Autoriai palygino saulės energijos įrenginių vietas su duomenimis apie žemės naudojimą, kad išsiaiškintų, kas ten buvo anksčiau. Labiausiai paplitęs buvo pasėlis (šviesiai rudas). Kruitwagen ir kt., Gamta
Žinodami, kur yra įrenginys, taip pat galime ištirti nenumatytas saulės energijos gamybos augimo pasekmes. Savo tyrime nustatėme, kad saulės elektrinės dažniausiai yra žemės ūkio paskirties vietovėse, po to seka pievos ir dykumos.
Tai pabrėžia būtinybę atidžiai apsvarstyti, kokį poveikį per ateinančius dešimtmečius dešimt kartų išplėtus saulės PV gamybos pajėgumai turės maisto sistemoms, biologinei įvairovei ir pažeidžiamų gyventojų naudojamoms žemėms. Politikos formuotojai gali paskatinti saulės energijos generavimą ant stogų įrengti, o tai sumažina konkurenciją dėl žemės naudojimo, arba kitas atsinaujinančios energijos galimybes.
