Izvor:theconversation.com
Zapanjujućih 82 posto smanjenja troškova solarne fotonaponske (PV) energije od 2010. godine dalo je svijetu priliku da izgradi energetski sistem s nultom emisijom koji bi mogao biti jeftiniji od sistema na fosilna goriva koji zamjenjuje.
Međunarodna agencija za energiju predviđa da PV solarni proizvodni kapaciteti moraju porasti deset puta do 2040. ako želimo da ispunimo dvostruke zadatke ublažavanja globalnog siromaštva i ograničavanja zagrijavanja na znatno ispod 2 stepena.
Kritični izazovi ostaju. Sunčevo je "isprekidano", budući da se sunčeva svjetlost razlikuje tokom dana i tokom godišnjih doba, tako da se energija mora skladištiti za vrijeme kada sunce ne sija. Politika također mora biti osmišljena tako da solarna energija stigne do najudaljenijih krajeva svijeta i mjesta gdje je najpotrebnija. I postojaće neizbježni kompromisi između solarne energije i drugih namjena za isto zemljište, uključujući očuvanje i biodiverzitet, poljoprivredu i prehrambene sisteme, te upotrebu u zajednici i autohtono stanovništvo.
Kolege i ja smo sada objavili u časopisu Nature prvi globalni inventar velikih postrojenja za proizvodnju solarne energije. "Veliki" se u ovom slučaju odnosi na objekte koji proizvode najmanje 10 kilovata kada je sunce na vrhuncu. (Tipična mala stambena krovna instalacija ima kapacitet od oko 5 kilovata).
Napravili smo sistem mašinskog učenja da detektujemo ove objekte na satelitskim snimcima, a zatim primenili sistem na više od 550 terabajta slika koristeći nekoliko ljudskih života računara.
Pretražili smo skoro polovinu Zemljine površine, filtrirajući udaljena područja daleko od ljudske populacije. Ukupno smo otkrili 68.661 solarni objekt. Koristeći područje ovih objekata i kontrolišući nesigurnost u našem sistemu mašinskog učenja, dobijamo globalnu procjenu od 423 gigavata instaliranog proizvodnog kapaciteta na kraju 2018. Ovo je vrlo blizu procjeni Međunarodne agencije za obnovljivu energiju (IRENA) od 420 GW za isti period.
Praćenje rasta solarne energije
Naša studija pokazuje da je kapacitet solarne PV proizvodnje porastao za nevjerovatnih 81 posto između 2016. i 2018. godine, perioda za koji smo imali vremenske oznake. Rast je posebno vođen povećanjem u Indiji (184 posto), Turskoj (143 posto), Kini (120 posto) i Japanu (119 posto).
Objekti su varirali po veličini od velikih pustinjskih instalacija gigavata u Čileu, Južnoj Africi, Indiji i sjeverozapadnoj Kini, do komercijalnih i industrijskih krovnih instalacija u Kaliforniji i Njemačkoj, ruralnih patchwork instalacija u Sjevernoj Karolini i Engleskoj i urbanih patchwork instalacija u Južna Koreja i Japan.
Solar pomiješan s pirinčanim poljima na obnovljenoj zemlji u Južnoj Koreji. Zaliha za vas / shutterstock
Prednosti podataka na nivou objekta
Agregati našeg skupa podataka na nivou zemlje su veoma bliski IRENA-inoj statistici na nivou zemlje, koja se prikuplja od upitnika, zvaničnika zemalja i industrijskih udruženja. U poređenju sa drugim skupovima podataka na nivou postrojenja, bavimo se nekim kritičnim nedostacima u pokrivenosti, posebno u zemljama u razvoju, gde je difuzija solarnih fotonapona kritična za proširenje pristupa električnoj energiji uz smanjenje emisije gasova staklene bašte. Kako u razvijenim zemljama tako iu zemljama u razvoju, naši podaci pružaju uobičajeno mjerilo nepristrasnog izvještavanja kompanija ili vlada.
Geoprostorno-lokalizirani podaci su od ključne važnosti za energetski prijelaz. Operateri mreže i učesnici na tržištu električne energije moraju precizno znati gdje se nalaze solarni objekti kako bi tačno znali količinu energije koju proizvode ili će proizvesti. Novi sistemi na licu mjesta ili udaljeni sistemi mogu koristiti podatke o lokaciji za predviđanje povećane ili smanjene proizvodnje uzrokovane, na primjer, prolaskom oblaka ili promjenama vremena.
Ova povećana predvidljivost omogućava suncu da dostigne veće proporcije u energetskom miksu. Kako solarna energija postaje sve predvidljivija, mrežni operateri će morati zadržati manje elektrana na fosilna goriva u rezervi, a manje kazni za prekomjernu ili premalu proizvodnju značit će otključavanje više marginalnih projekata.
Koristeći zadnji katalog satelitskih snimaka, uspjeli smo procijeniti datume postavljanja za 30 posto objekata. Ovakvi podaci nam omogućavaju da proučimo precizne uslove koji dovode do difuzije sunčeve energije i pomoći će vladama da bolje osmisle subvencije kako bi podstakle brži rast.
Autori su uporedili lokacije solarnih objekata sa podacima o korišćenju zemljišta, kako bi saznali šta je tamo bilo ranije. Poljoprivredno zemljište (svijetlosmeđe) je lako bilo najčešće. Kruitwagen et al, Nature
Poznavanje lokacije objekta takođe nam omogućava da proučavamo neželjene posledice rasta proizvodnje solarne energije. U našem istraživanju smo otkrili da se solarne elektrane najčešće nalaze u poljoprivrednim područjima, a zatim slijede travnjaci i pustinje.
Ovo naglašava potrebu da se pažljivo razmotri uticaj koji će desetostruko proširenje solarnih fotonaponskih proizvodnih kapaciteta imati u narednim decenijama na sisteme ishrane, biodiverzitet i zemljišta koja koriste ranjive populacije. Kreatori politike mogu dati poticaje da umjesto toga instaliraju solarnu proizvodnju na krovovima koji uzrokuju manju konkurenciju u korištenju zemljišta ili druge opcije obnovljive energije.
