Napelemek hűtőhatása

Finnországban az Aalto Egyetem kutatói arra a következtetésre jutottak, hogy a lakóépületek hűtésével foglalkozó szektor 540 GW napenergia termelési kapacitást tudna fenntartani, amennyiben a világ légkondicionálási rendszereit napelemmel működtetnék. A tudósok azt állítják, hogy a napelemek és a hűtési ágazat közötti szinergiák egyre erősödni fognak, mivel az utóbbi iránti igény közelebb húzódik az Egyenlítőhöz, ahol a szezonális ingadozások kevésbé jellemzők.

2019. szeptember 13., forrás: mnnsz.hu

Miután az Amerikai Környezetvédelmi Hivatal (United States Environmental Protection Agency, röviden EPA vagy USEPA) a közelmúltban megállapította, hogy a globális széndioxid-kibocsátás 12%-át a hűtés és légkondicionálás idézi elő, a finn Aalto Egyetem kutatói a megoldásra tettek javaslatot: ez pedig a napenergia és az energiatárolás.

A finn kutatók együttműködtek a Massachusettsi Műszaki Egyetemen (angolul Massachusetts Institute of Technology, MIT) dolgozó kollégáikkal a A globális hűtési igények fotovoltaikus eszközökklel történő kielégítése a XXI. században (Meeting global cooling demand with photovoltaics during the 21st century) című tanulmány elkészítése során. A tudósok úgy vélik, hogy a lakóépületek hűtése már tavaly 540 GW körüli napenergia termelési kapacitást kötött volna le, ha a világ összes hűtési rendszerét napenergiával működtetnék.

„Kimutattuk, hogy mivel a trópusi éghajlatú országok is gazdagodnak – és így hozzáférnek a hűtéshez; és egyre fokozódik a globális felmelegedés, ezért a hűtésre használt eszközök minden évben további 20-200 GW napelemet tudnának alkalmazni az egész XXI. század során – a kiválasztott társadalmi-gazdasági és klímaváltozási modelltől függően” – írták a jelentés szerzői.

Kezdjük Észak-Amerikával

A tanulmány, amelyről azt mondják, hogy az első a hűtési iparág és a napelem szektor közötti szinergiák értékelésére törekvők közül, az vetíti előre, hogy a tavalyi évben mért 4 00 TWó szintről az évszázad végére 14 000 TWó szintre fog növekedni. Ilyen 35-szörös növekedés a napelem panelek nagyarányú kiaknázását igényelné az évszázad során.

A tanulmány szerint az Észak-Amerikában található kiemelkedő jövedelmű háztartások biztosítják, hogy a piacon rendelkezésre álljon a hűtési és a szolár szektor jelenlegi legelőnyösebb keresztezése. „2015 végén a teljes napelem termelési kapacitás, amelyet Észak-Amerikában a háztartások hűtése fel tudott használni, körülbelül 155 GW volt” – áll a jelentésben.

A tanulmány azt vetíti előre, hogy Dél-Ázsia és szubszaharai Afrika népessége várhatóan növekvő mértékben igényel majd hűtést a század második felében; az előző 2065-ig várhatóan 1 TW, míg az évszázad végéig 2 TW napenergia kapacitást fog fenntartani. A szubszaharai Afrika az évszázad végéig 2 TW napenergia kapacitást tudna fenntartani a tanulmányban leírtak szerint.

A Közel-Kelet és Észak-Afrika hűtési szektorának potenciálját körülbelül 532 GW napelem kapacitással lehetne ellátni az évszázad végén, míg Latin-Amerika potenciálját 482 GW-ra becsülték. Európa és az egykori Szovjetunió utódállamai várhatóan csupán 104 GW mennyiségű napenergiát használnának fel a kutatás szerint.

Szezonális eltérések

A tanulmányban kiemelték, hogy a hűtési igény szezonális eltérései nagyobbak, mint a napelemek energiahozamában jelentkező eltérések. „Mivel az Egyenlítő közelében a szezonális eltérések alacsonyabbak, általában az Egyenlítőhöz közelebb fekvő régiók magasabb energiaigényt támasztanak a hűtés és a napelem[mel működtetett energia ellátás] vonatkozásában, így a hűtéssel kapcsolatos elektromos áram igény nagyobb hányada óránként biztosítható” – tették hozzá a jelentés szerzői.

Ennek eredményeként Latin-Amerikát és a szubszaharai Afrikát jelölték meg a napenergia terén a lehető legmagasabb potenciállal rendelkező területként, ahol az évszázad végére a fotovoltaikus elemek akár a hűtési igény 59%-át is fedezhetik.

A tárolást olyan tényezőként emelték ki, amely növelheti a napelemek segítségével lefedett elektromos energiaigény arányát. „Megértettük, hogy a rövid távú tárolás előnye idővel nő, mivel a hűtési igény olyan területeken fokozódik, ahol az eltérés napi szintű, nem pedig szezonális” – jegyezték meg a tanulmány írói.

Azonban a tanulmány szerzői azt állítják, hogy a napelemek még tárolás nélkül is képesek közvetlenül ellátni a világ hűtési igényének mintegy felét.