World verfügt über technisches Potenzial, 47,6 PWh Photovoltaik-Thermalmodule zu hosten

Forscher der Central European University in Ungarn haben das globale Potenzial der photovoltaisch-thermischen (PVT) Energieerzeugung auf Dächern zwischen 2022 und 2060 geschätzt.

Ihr Modell prognostiziert, dass PVT-Anlagen das technische Potenzial haben, derzeit rund 47,6 PWh zu produzieren, wobei der Beitrag auf der PV-Seite rund 29,5 PWh (62 Prozent) und der der thermischen Produktion 18,1 PWh (38 Prozent) beträgt.

Die Studie verwendet ein hochauflösendes, geospatiales Energieversorgungsmodell, um die nutzbaren Dachflächen von Gebäuden in elf Weltregionen zu schätzen, und berechnet die entsprechende globale und regionale Produktion, die von PV-T-Dachkollektoren während der 39-Jahreszeiträume bereitgestellt werden sollte . Das Modell baut auf einem bestehenden Modell namens WI auf, das drei Haupttypen von Eingaben enthält: meteorologische, gebäudebezogene und technologische Parameter. Die Stärke ihres Algorithmus liegt laut den Autoren darin, dass „er nur leicht zugängliche und reproduzierbare Eingabedaten für meteorologische und technologische Maßnahmen benötigt“.

Die Wissenschaftler gingen von einem elektrischen und thermischen Wirkungsgrad der PV-T-Kollektoren von 21,6 Prozent bzw. 63,3 Prozent sowie einem Temperaturkoeffizienten von -0,35 Prozent C für die PV-Einheit aus. Sie gingen auch davon aus, dass die PV-Module auf monokristallinen Zellen und einem entspiegelten gehärteten Glas basieren und die thermischen Module auf einem Flachkollektor und einem Kupferabsorber basieren. Für beide Technologien wurden Abbauraten und mögliche technologische Fortschritte nicht berücksichtigt.

Das Modell schätzte die Gesamtdachflächenwerte im ersten Jahr des Simulationszeitraums auf 3 Milliarden Quadratmeter in Europa und 70 Milliarden Quadratmeter im zentral geplanten Asien, einschließlich China. Allerdings wurde nur ein Drittel der gesamten Dachfläche als geeignet für die Installation von PV-T-Kollektoren angesehen.

Bis 2060 wird die höchste installierbare Dachfläche im zentral geplanten Asien, Lateinamerika und Nordamerika erwartet. Die niedrigste Fläche wird für Subsahara-Afrika mit 4,75 Milliarden Milliarden Quadratmetern und Europa mit 1,2 Milliarden Milliarden Quadratmetern prognostiziert.

Das gesamte PV-T-Energieerzeugungspotenzial wird voraussichtlich in zentral geplantem Asien, Nordamerika und Lateinamerika mit 9,7 PWh, 6,0 PWh bzw. 4,5 PWh am höchsten sein.

„Die verhaltensten Potenziale werden dagegen in Europa (0,24 PWh) und Subsahara-Afrika (1,28 PWh) erwartet, wo entweder das geografische (klimatische) oder das Nutzungspotenzial von Solarkollektoren reduziert werden kann “, sagten die Wissenschaftler.

Zwischen 2022 und 2060 wird erwartet, dass Lateinamerika, der asiatisch-pazifische Raum und die Region Naher Osten und Nordafrika (MENA) den größten Anstieg des PV-T-Energieerzeugungspotenzials verzeichnen werden.

Ihre Ergebnisse beschreiben die Wissenschaftler in „Estimating the global technical potential of Building-integrated solar energy production using a high-resolution geospatial model“, das kürzlich im veröffentlicht wurdeZeitschrift für sauberere Produktion.

„Da die Flexibilität und Komplexität des WI-Modells dies zulässt und zu noch robusteren Schätzungen führen könnte, werden unsere bevorstehenden Studien auch Simulationen des Solarpotenzials priorisieren, die auf städtischer und Nachbarschaftsebene durchgeführt und durch sehr hochauflösende LIDAR-basierte Dachinformationen unterstützt werden ," Sie sagten.