Do khả năng phát triển tăng lên và giảm chi phí, công nghệ quang điện mặt trời trên mái nhà (chẳng hạn như mô-đun pin mặt trời trên mái nhà được sử dụng trong gia đình, các tòa nhà thương mại và công nghiệp) đã trở thành công nghệ phát điện phát triển nhanh nhất. Theo một báo cáo mới, ước tính đến năm 2050, công nghệ quang điện có thể đáp ứng 25-49% nhu cầu điện toàn cầu.
Bất chấp những kỳ vọng này, việc đánh giá toàn cầu về tiềm năng phát điện và chi phí liên quan của công nghệ này vẫn là một thách thức, và báo cáo mới cố gắng hoàn thành thách thức này.
Nhóm nghiên cứu, bao gồm tác giả chính Siddharth Joshi, cùng với các đồng nghiệp từ Đại học College Cork (UCC), Giáo sư Brian Ó Gallachóir, Tiến sĩ Paul Holloway, và các đồng nghiệp từ Đại học Imperial London, Đại học Columbia và Đại học Ahmedabad, đã đánh giá toàn cầu tiềm năng và các chi phí liên quan của việc phát điện quang điện mặt trời trên mái nhà. Tác giả đã lập bản đồ diện tích bề mặt toàn cầu là 130 triệu km vuông, sử dụng thuật toán học máy mới để xác định diện tích mái nhà là 200.000 km vuông, sau đó phân tích các diện tích mái nhà này để định lượng tiềm năng phát điện toàn cầu của việc phát điện quang điện mặt trời trên mái nhà.
Các tác giả nhận thấy rằng chi phí 40-280 đô la Mỹ cho mỗi MWh có thể đạt được tiềm năng toàn cầu là 27PWh mỗi năm. Châu Á, Bắc Mỹ và Châu Âu có tiềm năng phát điện lớn nhất. Trong số đó, Ấn Độ có chi phí thấp nhất để hiện thực hóa tiềm năng điện là 66 USD / MWh và Trung Quốc là 68 USD / MWh, trong khi Vương quốc Anh và Hoa Kỳ nằm trong số các quốc gia có chi phí cao nhất. Tác giả tin rằng tiềm năng phát điện của các mô-đun năng lượng mặt trời trên mái nhà vượt quá tổng mức tiêu thụ điện năng hàng năm trên toàn cầu vào năm 2018. Tuy nhiên, tiềm năng trong tương lai của nó sẽ phụ thuộc vào sự phát triển và chi phí của các giải pháp lưu trữ điện năng.
Nhà nghiên cứu Siddharth Joshi của UCC cho biết:" Lần đầu tiên, chúng tôi đã kết hợp dữ liệu lớn, máy học và hệ thống thông tin địa lý để phân tích các đặc điểm không gian và thời gian của quang điện trên mái nhà toàn cầu với độ chính xác cao hơn. Nghiên cứu này sẽ giúp cải thiện năng lượng toàn cầu của quang điện mặt trời trên mái nhà. Biểu diễn trong hệ thống."
Các tác giả kết luận rằng phát hiện của họ sẽ có tác động quan trọng đến phát triển bền vững và nỗ lực giảm thiểu biến đổi khí hậu. Trên toàn cầu, có gần 800 triệu người không có điện vào năm 2018 và hầu hết họ sống ở các vùng nông thôn.
Đồng tác giả, Giáo sư Brian Ó Gallachóir cho biết:" Tiềm năng năng lượng mặt trời trên mái nhà đạt 27PWh là cực kỳ quan trọng. Trong khi đó, vào năm 2019, tổng lượng điện tiêu thụ của tất cả các hộ gia đình trên thế giới là 6PWh. Tháng tới, Vương quốc Anh sẽ tổ chức Hội nghị Biến đổi Khí hậu Toàn cầu Những kết quả này rất kịp thời. Việc phát điện quang điện từ năng lượng mặt trời trên mái nhà không chỉ giúp giảm lượng khí thải mà còn cho phép chủ nhà tham gia trực tiếp vào quá trình chuyển đổi năng lượng."
Tác giả cấp cao, Tiến sĩ James Glynn nhận xét:" Dữ liệu công khai được tạo ra bởi nghiên cứu này có thể giúp định lượng, xác định vị trí và ưu tiên đầu tư vào các hệ thống điện không carbon. Bằng cách vẽ bản đồ tiềm năng quang điện mặt trời trên mái nhà trên toàn cầu có độ phân giải cao, các ngân hàng Phát triển và cơ quan năng lượng của các nước đang phát triển có thể hiểu rõ hơn về vai trò của công nghệ này trong việc thúc đẩy hành động vì khí hậu, tiếp cận năng lượng sạch giá cả phải chăng và các lĩnh vực phát triển bền vững khác."
Tiến sĩ Shivika Mittal, Trợ lý Nghiên cứu về Năng lượng và Mô hình Đánh giá Toàn diện tại Viện Grantham thuộc Đại học Hoàng gia London, cho biết “Trong mười năm qua, chi phí sản xuất điện từ các mô-đun năng lượng mặt trời trên mái nhà đã giảm đáng kể. Dữ liệu mới của chúng tôi sẽ giúp các chính phủ, tổ chức và công ty xác định các điểm nóng của điện mặt trời.', họ có thể huy động vốn đầu tư mới cho những điểm nóng này, điều này sẽ giúp đẩy nhanh việc áp dụng năng lượng mặt trời."
Các nhà nghiên cứu này từ Trung tâm Nghiên cứu Năng lượng, Khí hậu và Đại dương SFI của Đại học UCC' Viện MaREI đã hợp tác với các đối tác nghiên cứu quốc tế và công bố kết quả nghiên cứu của họ trên tạp chí Nature Communications.