Оптимизация экологических преимуществ: агровольтаика превосходит маломасштабные солнечные решения

Исследование Университета Западного Онтарио показало, что небольшие солнечные системы более экологичны, чем крупномасштабные солнечные проекты. Это открытие согласуется с растущей тенденцией внедрения солнечной энергии в США и Канаде, отчасти обусловленной ее статусом наиболее экономически эффективного нового источника электроэнергии во многих регионах. В отчете Ernst & Young подчеркивается, что средняя глобальная приведенная стоимость электроэнергии (LCOE) для солнечной энергии на 29 % ниже, чем для наиболее доступного варианта ископаемого топлива.

Для достижения углеродной нейтральности и достижения экологически чистых энергетических целей необходима обширная установка солнечных панелей. Исследования по оценке агровольтаического потенциала Канады показывают, что использование всего 1% сельскохозяйственных земель страны может заменить все производство электроэнергии на ископаемом топливе. Это открытие поднимает вопрос, поставленный исследователями из Университета Западного Онтарио, о том, будет ли воздействие на окружающую среду более благоприятным при наличии многочисленных небольших установок на крышах или нескольких крупных солнечных ферм.

В исследовании Рии Рой и Джошуа М. Пирса был проведен комплексный анализ жизненного цикла, сравнивающий солнечные системы на крыше с крупномасштабными солнечными фотоэлектрическими системами. Их результаты показали, что системы на крыше требуют значительно меньше энергозатрат (на 21–54% меньше), выделяют значительно меньше парниковых газов (на 18–59% меньше в эквиваленте CO2) и используют значительно меньше воды (на 1–12% меньше в расчете на единицу энергии). киловатт-пик) по сравнению с их более крупными аналогами. Это говорит о том, что небольшие солнечные установки могут стать более устойчивым подходом к расширению солнечной энергетики.

Исследователи определили, что время окупаемости энергии для солнечных систем на крыше значительно короче, примерно на 51–57 %, чем для наземных солнечных систем в различных местах. Эта разница в первую очередь связана с тем, что для установки на крыше не требуются те же стеллажные системы или трекеры, которые необходимы для крупномасштабных проектов. Кроме того, системы на крыше часто имеют то преимущество, что они расположены ближе к существующим линиям электропередачи. Напротив, солнечные установки промышленного масштаба часто требуют установки дополнительных линий или компенсации потерь энергии из-за передачи на большие расстояния.

Исследование показало, что время окупаемости выбросов углекислого газа для наземных крупномасштабных солнечных установок значительно больше, от 378% до 428%, по сравнению с солнечными установками на крыше, использующими те же модули.

Исследование показывает, что, хотя небольшие установки на крыше более экологичны, необходимо сочетание как малых, так и крупных солнечных систем. Это связано с недостаточным количеством крыш для удовлетворения общих потребностей в электрификации, особенно с учетом потребностей в отоплении и транспорте. Как подчеркивают авторы исследования, агривольтаика, которая объединяет выработку энергии с производством продуктов питания, представляет собой выгодное решение двойного назначения.