Douglas Cliff / shutterstock

12. kesäkuuta tänä vuonna Yhdistyneen kuningaskunnan viimeinen jäljellä oleva hiilivoimala herätettiin 46 päivän unesta vastaamaan ilmastointilaitteiden sähkön kysyntään.

Nämä olivat harvinaisissa olosuhteissa helteinä kaikkialla maassa yhdistettynä heikkoon tuuleen, huollettava ydinvoimala ja viallinen sähköyhdysjohto Norjan kanssa. Mutta sää vain lämpenee, ja tapaus on paljastanut sen tärkeän roolin, joka katolla sijaitsevilla aurinkosähköjärjestelmillä pitäisi olla tulevaisuuden energiajärjestelmässämme.

Absurdisuus turvautuu hiileen ilmastointilaitteiden tehonlähteenä Yhdistyneen kuningaskunnan kesän aikana on vaikea missata. Tämä johtuu erityisesti siitä, että kattojen aurinkopaneelijärjestelmät ovat ainutlaatuisessa asemassa vastaamaan tähän kysyntään, koska korkeat kesälämpötilat osuvat samaan aikaan paljon auringonpaistetta. Ne voivat myös auttaa varjostamaan rakennuksia vähentäen tehokkaasti jäähdytyksen tarvetta ja alentaen energiankulutusta.

Jäähdytystarve ei rajoitu ilmastointiin, vaan se voi sisältää monia muita energiaintensiivisiä prosesseja kodeissa, supermarketeissa, toimistoissa, sairaaloissa, tehtaissa ja niin edelleen. Ylös ja alas maassa moottorit käyttävät kompressoreja, joita käytetään muun muassa jääkaappien, pakastimien, datakeskusten, elintarviketeollisuuden ja vedenjäähdyttimien jäähdyttämiseen.

Tämä laite toimii tehokkaammin ilman lämpötilan noustessa. UK:n mukaan hallituksen arviot, jäähdytyshuipputarve helleaallon aikana voi olla kaksi kertaa suurempi kuin keskimääräisenä kesäpäivänä.

Katolla olevien aurinkopaneelien jäähdytysedut

Katon aurinkoenergia voi myös vähentää jäähdytyksen tarvetta pitämällä rakennukset varjossa. A opiskella Arizonan osavaltion yliopiston suorittama tutkimus havaitsi, että jopa vaatimaton aurinkopaneelien ryhmä, joka varjostaa noin puolet katosta, voi vähentää jäähdytystarvetta 2–13 prosenttia riippuen tekijöistä, kuten sijainnista, katon tyypistä ja eristystasosta.

Vaikka katolle asennetaan aurinkoenergiaa nopeammin kuin koskaan Yhdistyneessä kuningaskunnassa se on edelleen hyvin vajaakäytössä ja vain noin yhdessä 30:stä rakennuksesta. Viimeaikainen kokonaisten kaupunkien 3D-kartoitus tarkoittaa, että potentiaalia on tullut mahdolliseksi arvioida tarkemmin. Työkaluja, kuten Google Environmental Insights Analysoi satelliittikuvia paitsi nähdäksesi kuinka monta moduulia voidaan asentaa kaupunkimme horisonttiin, myös mihin ne tulisi asentaa varjostuksen minimoimiseksi ja eniten sähkön tuottamiseksi.

Harkitse mahdollisuuksia Nottinghamille ja Coventrylle, jotka ovat kaksi Englannin Midlandsin kaupunkia, joissa työskentelemme. Jos Nottingham maksimoisi kattopotentiaalinsa, kaikki nämä paneelit voisivat tuottaa lähes 500 megawattia (MW) sähköä, mikä on suunnilleen saman verran kuin keskikokoinen kaasuvoimala. Coventryllä on suurempi potentiaali, 700 MW. Nämä kapasiteetit vastaisivat lähes kolmasosaa Nottinghamin sähköntarpeesta ja lähes puolet Coventryn sähköntarpeesta – pelkästään niiden katoilta.

Kun planeetta kokee kuumimman lämpötilansa noin 120,000 vuotta, rakennusten viileyden pitäminen on elintärkeää. Toistaiseksi jäähdytyksen kysyntää ohjaavat pääasiassa muut kuin kotitalousrakennukset, mutta ennusteet osoittavat, että vuosisadan loppuun mennessä noin 80 % voi olla kotoisin.

Tämä tekee asioista hankalia, sillä kodin ilmastointilaitteita käytetään yleensä iltaisin, kun ihmiset palaavat töiden tai koulun jälkeen – ei päivällä, kun aurinko paistaa. Australialaiset tutkijat ovat ehdottaneet a fiksu ratkaisu korjata tätä epätasapainoa ohjelmoimalla ilmastointilaitteet toimimaan yhdessä aurinkojärjestelmien kanssa jäähdyttämään rakennuksia ennen kuin ihmiset saapuvat kotiin.

Muuttuvien ilmastohaasteiden edessä aurinkojärjestelmien keskeinen rooli kesän jäähdytystarpeen tyydyttämisessä ja ilmastonsietokyvyn parantamisessa on käymässä yhä selvemmäksi. Vaikka ilmastoinnin epätavallinen riippuvuus hiilivoimaloista korosti tätä kiireellisyyttä kesäkuussa, mielenkiintoinen havainto ilmestyi seuraavassa kuussa: vaikka heinäkuu oli viileä, pilvinen ja sateinen, aurinkopaneelien osuus Yhdistyneen kuningaskunnan sähköntarpeesta oli edelleen noin 8 %. Tämä ylitti heinäkuun 2022 arvon huolimatta kesän ennätyslämpötiloista.

Mitä oli tapahtunut? Vaikka aurinkopaneelien tuotanto väheni 7 % heinäkuussa, sähkön kokonaiskysyntä laski 15 % osittain johtuen merkittävästi vähentyneestä jäähdytyksen tarpeesta. Näiden kahden välinen yhteys on hyvin selvä.

Author

Tom Rogers, kestävän energian tekniikan vanhempi lehtori, Nottingham Trentin yliopisto; Amin Al-Habaibeh, älykkäiden suunnittelujärjestelmien professori, Nottingham Trentin yliopisto; Angelines Donastorg Sosa, uusiutuvan energian ja energianhallinnan apulaislehtori, Coventryn yliopistoja Vahid Vahidinasab, voima- ja energiajärjestelmien apulaisprofessori, Nottingham Trentin yliopisto

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.