I pannelli solari sui tetti costano fino al 79% in meno rispetto al 2010. Questi costi in calo hanno reso il solare fotovoltaico sui tetti ancora più attraente per le famiglie e le aziende che vogliono ridurre la loro dipendenza dalle reti elettriche riducendo al contempo le loro emissioni di carbonio.
Ma ci sono abbastanza superfici sul tetto per consentire a questa tecnologia di generare energia a prezzi accessibili ea basse emissioni di carbonio per tutti coloro che ne hanno bisogno? Dopotutto, non sono solo le persone che possiedono le proprie case e vogliono tagliare i conti ad aver bisogno di soluzioni come questa. Circa 800 milioni di persone nel mondo non hanno un accesso adeguato all'elettricità.
Il nostro nuovo articolo su Nature Communications presenta una valutazione globale di quanti pannelli solari sui tetti avremmo bisogno per generare abbastanza energia rinnovabile per il mondo intero e dove dovremmo metterli. Il nostro studio è il primo a fornire una mappa così dettagliata del potenziale solare globale dei tetti, valutando l'area del tetto e la copertura solare su scale che vanno dalle città ai continenti.
Abbiamo scoperto che avremmo bisogno solo del 50% dei tetti del mondo da coprire con pannelli solari per fornire elettricità sufficiente a soddisfare il fabbisogno annuale mondiale.
Abbiamo progettato un programma che incorporava i dati di oltre 300 milioni di edifici e analizzava 50,1 milioni di miglia quadrate (130 milioni di chilometri quadrati) di terra, quasi l'intera superficie terrestre del pianeta. Questo ha stimato quanta energia potrebbe essere prodotta dagli 0,07 milioni di miglia quadrate (0,2 milioni di chilometri quadrati) di tetti presenti su quel terreno, un'area all'incirca delle stesse dimensioni del Regno Unito
Abbiamo quindi calcolato i potenziali di generazione di elettricità da questi tetti osservando la loro posizione. In generale, i tetti situati a latitudini più elevate, come nell'Europa settentrionale o in Canada, possono variare fino al 40% del loro potenziale di generazione durante l'anno, a causa delle grandi differenze di soleggiamento tra l'inverno e l'estate. I tetti vicino all'equatore, tuttavia, di solito variano in termini di potenziale di generazione solo di circa l'1% durante le stagioni, poiché la luce solare è molto più costante.
Questo è importante perché queste grandi variazioni del potenziale mensile possono avere un impatto significativo sull'affidabilità dell'elettricità solare in quella regione. Ciò significa che i luoghi in cui la luce solare è più irregolare richiedono soluzioni di accumulo di energia, aumentando i costi dell'elettricità.
I nostri risultati hanno evidenziato tre potenziali hotspot per la generazione di energia solare sui tetti:Asia, Europa e Nord America.
Di questi, l'Asia sembra il luogo più economico per installare i pannelli, dove, in paesi come l'India e la Cina, un kilowattora (kWh) di elettricità, o circa 48 ore di utilizzo del laptop, può essere prodotto per soli 0,05 pence ($ 0,00068 ). Ciò è dovuto ai costi di produzione dei pannelli economici e ai climi più soleggiati.
Nel frattempo, i paesi più costosi per l'implementazione del solare da tetto sono gli Stati Uniti, il Giappone e il Regno Unito. L'Europa detiene la via di mezzo, con costi medi in tutto il continente di circa 0,096 pence ($ 0,0013) per kWh.
I pannelli solari sul tetto sembrano essere ugualmente utili nelle aree a bassa popolazione come nei centri urbani. Per coloro che vivono in aree remote, i pannelli aiutano a ricaricare o addirittura a sostituire l'alimentazione da reti locali potenzialmente inaffidabili. E per chi si trova nelle città, i pannelli possono ridurre significativamente l'inquinamento atmosferico causato dalla combustione di combustibili fossili per produrre energia.
È fondamentale sottolineare che la fornitura globale di elettricità non può fare affidamento su un'unica fonte di generazione per soddisfare le esigenze di miliardi di persone. E, grazie al clima mutevole e al ciclo giorno e notte del nostro pianeta, una discrepanza tra domanda e offerta di energia solare è inevitabile.
L'attrezzatura necessaria per immagazzinare l'energia solare per quando è necessaria è ancora estremamente costosa. Inoltre, i pannelli solari non saranno in grado di fornire energia sufficiente per alcuni settori. La produzione pesante e la lavorazione dei metalli, ad esempio, richiedono correnti molto elevate e un'erogazione di elettricità specializzata, che l'energia solare non sarà ancora in grado di fornire.
Nonostante ciò, il solare sui tetti ha un enorme potenziale per alleviare la povertà energetica e restituire energia pulita e non inquinata nelle mani dei consumatori di tutto il mondo. Se i costi dell'energia solare continuano a diminuire, i pannelli sui tetti potrebbero essere uno degli strumenti migliori per decarbonizzare la nostra fornitura di elettricità.
Siddharth Joshi è un dottorato di ricerca. studente in ingegneria energetica globale presso l'University College Cork in Irlanda.
James Glynn è ricercatore senior in modellazione di sistemi energetici presso il Center on Global Energy Policy della Columbia University.
Shivika Mittal è ricercatore associato nella modellazione del sistema energetico presso l'Imperial College London.
Questo articolo è stato ripubblicato da La conversazione con licenza Creative Commons. Puoi trovare il articolo originale qui.
