Фасадные солнечные панели: двойной эффект — генерация энергии и снижение нагрузки на климат

Исследование, проведённое под руководством профессора Яо Лин из Института географических наук и исследований природных ресурсов Китайской академии наук, опубликовано в журнале Nature Climate Change. На фоне усиливающейся жары, экстремальных погодных явлений и роста потребления электроэнергии в городах развитие устойчивой к климату городской инфраструктуры становится глобальным приоритетом.

Здания вносят основной вклад в энергопотребление и выбросы в городах. Солнечная фотоэлектрика предлагает частичное решение, но сегодня панели размещаются в основном на крышах, тогда как огромные вертикальные поверхности фасадов остаются практически неиспользованными.

В новом исследовании учёные разработали глобальную модель для количественной оценки энергетических и климатических преимуществ FIPV. Используя данные о геометрии зданий, площади их поверхности и метеорологические показатели, они рассчитали потенциал выработки электроэнергии фасадными панелями по всему миру, а также оценили их влияние на потребность зданий в отоплении и охлаждении. Дополнительно был проведён анализ выгод для смягчения последствий изменения климата и адаптации к ним на основе почасового взаимодействия генерации и спроса.

Согласно наиболее вероятному сценарию внедрения, FIPV могла бы ежегодно производить около 732,5 ТВт·ч электроэнергии в мире и снижать спрос на электроэнергию со стороны зданий в среднем на 8,1%. Совокупный эффект, как показало исследование, способен обеспечить ощутимую экономическую и климатическую пользу: более чем в 80% моделируемых районов ожидается сокращение чистых затрат на электроэнергию за весь срок службы систем. По оценкам учёных, если к середине века потенциал FIPV будет реализован в полной мере, суммарное сокращение выбросов углекислого газа может достичь 37,7 Гт. Однако для достижения этой цели необходимы целенаправленная политика, адаптивное планирование и стратегии, учитывающие местные особенности — в силу различий в городской застройке, климатических условиях, характеристиках зданий и социально-экономических факторах.