Wereld heeft technisch potentieel om 47,6 PWh aan fotovoltaïsche-thermische panelen te hosten

Onderzoekers van de Central European University in Hongarije hebben het wereldwijde potentieel van fotovoltaïsche-thermische (PVT) energieproductie op daken geschat tussen 2022 en 2060.

Hun model voorspelt dat PVT-systemen het technische potentieel hebben om momenteel ongeveer 47,6 PWh te produceren, met een bijdrage aan de PV-kant van ongeveer 29,5 PWh (62 procent) en die van thermische productie 18,1 PWh (38 procent).

De studie maakt gebruik van een geospatiaal energievoorzieningsmodel met hoge resolutie om de bruikbare daken van gebouwen in elf wereldregio's te schatten en berekent de overeenkomstige wereldwijde en regionale productie die zou moeten worden geleverd door PV-T-collectoren op daken gedurende de 39-jaarperiode . Het model bouwt voort op een bestaand model, BISE genaamd, dat drie belangrijke soorten invoer heeft: meteorologische, gebouwgerelateerde en technologische parameters. Volgens de auteurs is de kracht van hun algoritme dat "het alleen gemakkelijk verkrijgbare en reproduceerbare invoergegevens vereist voor meteorologische en technologische maatregelen."

De wetenschappers gingen uit van een elektrisch en thermisch rendement van de PV-T-collectoren van respectievelijk 21,6 procent en 63,3 procent, evenals een temperatuurcoëfficiënt van -0,35 procent C voor de PV-eenheid. Ze gingen er ook van uit dat de PV-panelen berusten op monokristallijne cellen en een antireflecterend gehard glas en dat de thermische modules gebaseerd waren op een vlakke plaatcollector en een koperen absorber. Voor beide technologieën werd geen rekening gehouden met degradatiesnelheden en mogelijke technologische vooruitgang.

Het model schatte de totale waarde van het dakoppervlak in het eerste jaar van de simulatieperiode tussen 3 miljard vierkante meter in Europa en 70 miljard vierkante meter in centraal gepland Azië, inclusief China. Slechts een derde van het totale dakoppervlak werd echter geschikt geacht voor de installatie van PV-T-collectoren.

Tegen 2060 wordt het hoogst installeerbare dakoppervlak verwacht in centraal gepland Azië, Latijns-Amerika en Noord-Amerika. Het laagste gebied wordt geprojecteerd voor Sub-Sahara Afrika, met 4,75 miljard miljard vierkante meter, en Europa, met 1,2 miljard miljard vierkante meter.

Het totale productiepotentieel van PV-T-energie zal naar verwachting het hoogst zijn in centraal gepland Azië, Noord-Amerika en Latijns-Amerika, met respectievelijk 9,7 PWh, 6,0 PWh en 4,5 PWh.

"Het meest beperkte potentieel wordt daarentegen verwacht in Europa (0.24 PWh) en Afrika ten zuiden van de Sahara (1,28 PWh), waar ofwel het geografische (klimaat) ofwel het gebruikspotentieel van zonnecollectoren kan worden verminderd ', aldus de wetenschappers.

Tussen 2022 en 2060 wordt verwacht dat Latijns-Amerika, de regio Azië-Pacific en de regio Midden-Oosten en Noord-Afrika (MENA) de grootste toename van het productiepotentieel van PV-T-energie zullen zien.

De wetenschappers beschreven hun bevindingen in "Estimating the global technical potential of building-integrated solar energy production using a high-resolution geospatial model", dat onlangs werd gepubliceerd in deJournal of schonere productie.

"Aangezien de flexibiliteit en de complexiteit van het BISE-model dit mogelijk maken en het zou kunnen leiden tot nog robuustere schattingen, zullen onze aanstaande studies ook prioriteit geven aan simulaties van het zonnepotentieel op stedelijke en buurtschaal en ondersteund door LIDAR-gebaseerde dakinformatie met zeer hoge resolutie ," ze zeiden.