Douglas Cliff / παντζούρι

Στις 12 Ιουνίου του τρέχοντος έτους, ο τελευταίος εναπομείνας σταθμός παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας του Ηνωμένου Βασιλείου με καύση άνθρακα ξύπνησε από έναν λήθαργο 46 ημερών για να καλύψει τη ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας για τη λειτουργία κλιματιστικών μονάδων.

Αυτοί ήταν σπάνιες περιστάσεις καθώς ο ζεστός καιρός σε όλη τη χώρα σε συνδυασμό με χαμηλό άνεμο, έναν πυρηνικό σταθμό υπό συντήρηση και μια ελαττωματική ηλεκτρική διασύνδεση με τη Νορβηγία. Όμως, ο καιρός θα γίνει μόνο θερμότερος και το περιστατικό έχει ρίξει φως στον ζωτικό ρόλο που πρέπει να διαδραματίσουν τα ηλιακά συστήματα ταράτσας στο μελλοντικό μας ενεργειακό σύστημα.

Ο παραλογισμός του καταφεύγοντας σε άνθρακα για την τροφοδοσία των κλιματιστικών κατά τη διάρκεια ενός καλοκαιριού στο Ηνωμένο Βασίλειο είναι δύσκολο να χάσετε. Αυτό συμβαίνει ιδιαίτερα, δεδομένου ότι τα ηλιακά συστήματα ταράτσας είναι μοναδικά τοποθετημένα για να καλύψουν αυτή τη ζήτηση καθώς οι υψηλές θερμοκρασίες του καλοκαιριού συμπίπτουν με πολλή ηλιοφάνεια. Μπορούν επίσης να βοηθήσουν στη σκίαση των κτιρίων, μειώνοντας αποτελεσματικά τη ζήτηση για ψύξη και μειώνοντας την κατανάλωση ενέργειας.

Η ζήτηση ψύξης δεν περιορίζεται στον κλιματισμό και μπορεί να περιλαμβάνει πολλές άλλες ενεργοβόρες διαδικασίες σε σπίτια, σούπερ μάρκετ, γραφεία, νοσοκομεία, εργοστάσια κ.λπ. Πάνω και κάτω στη χώρα, οι κινητήρες κινούν συμπιεστές που χρησιμοποιούνται για την ψύξη ψυγείων, καταψυκτών, κέντρων δεδομένων, βιομηχανιών επεξεργασίας τροφίμων, ψύκτες νερού, μεταξύ πολλών άλλων.

Αυτός ο εξοπλισμός θα λειτουργεί πιο έντονα όσο αυξάνεται η θερμοκρασία του αέρα. Σύμφωνα με το ΗΒ κυβερνητικές εκτιμήσεις, η μέγιστη ζήτηση ψύξης κατά τη διάρκεια ενός καύσωνα μπορεί να είναι διπλάσια από μια μέση καλοκαιρινή μέρα.

Τα πλεονεκτήματα ψύξης των ηλιακών συλλεκτών ταράτσας

Η ηλιακή ενέργεια στον τελευταίο όροφο μπορεί επίσης να μειώσει τη ζήτηση για ψύξη διατηρώντας τα κτίρια στη σκιά. ΕΝΑ μελέτη που διεξήχθη από το Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Αριζόνα διαπίστωσε ότι ακόμη και μια μικρή ομάδα ηλιακών συλλεκτών που σκιάζουν περίπου τη μισή στέγη μπορεί να οδηγήσει σε μείωση από 2% έως 13% στη ζήτηση ψύξης, ανάλογα με παράγοντες όπως η τοποθεσία, ο τύπος στέγης και τα επίπεδα μόνωσης.

Αν και εγκαθίσταται ηλιακός στον τελευταίο όροφο πιο γρήγορα από ποτέ στο ΗΒ, εξακολουθεί να υποχρησιμοποιείται σε μεγάλο βαθμό και μόνο σε περίπου ένα στα 30 κτίρια. Η πρόσφατη τρισδιάστατη χαρτογράφηση ολόκληρων πόλεων και πόλεων σημαίνει ότι κατέστη δυνατή η ακριβέστερη εκτίμηση του δυναμικού. Εργαλεία όπως Google Environmental Insights αναλύστε δορυφορικές εικόνες όχι μόνο για να δείτε πόσες μονάδες μπορούν να εγκατασταθούν στον ορίζοντα της πόλης μας, αλλά και πού πρέπει να εγκατασταθούν προκειμένου να ελαχιστοποιηθεί η σκίαση και να παράγεται η περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια.

Εξετάστε τις δυνατότητες για το Nottingham και το Coventry, δύο πόλεις στα Midlands της Αγγλίας όπου εργαζόμαστε. Εάν το Νότιγχαμ επρόκειτο να μεγιστοποιήσει το δυναμικό του στην ταράτσα, όλα αυτά τα πάνελ θα μπορούσαν να παράγουν σχεδόν 500 μεγαβάτ (MW) ηλεκτρικής ενέργειας, περίπου το ίδιο με ένα μεσαίου μεγέθους εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας φυσικού αερίου. Το Κόβεντρι έχει μεγαλύτερες δυνατότητες, με 700 MW. Αυτές οι χωρητικότητες θα ισοδυναμούσαν με σχεδόν το ένα τρίτο της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας του Νότιγχαμ και σχεδόν το ήμισυ της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας του Κόβεντρι – μόνο από τις στέγες τους.

Με τον πλανήτη να βιώνει την πιο καυτή του θερμοκρασία περίπου 120,000 χρόνια, η διατήρηση της ψύξης των κτιρίων θα είναι ζωτικής σημασίας. Προς το παρόν, η ζήτηση ψύξης καθοδηγείται κυρίως από μη οικιακά κτίρια, αλλά προβλέψεις δείχνουν ότι μέχρι το τέλος του αιώνα περίπου το 80% μπορεί να προέρχεται από τα σπίτια.

Αυτό κάνει τα πράγματα περίεργα, καθώς τα οικιακά κλιματιστικά τείνουν να χρησιμοποιούνται περισσότερο τα βράδια, όταν οι άνθρωποι επιστρέφουν μετά τη δουλειά ή το σχολείο – όχι κατά τη διάρκεια της ημέρας που λάμπει ο ήλιος. Ερευνητές στην Αυστραλία έχουν προτείνει α έξυπνη λύση για να αντιμετωπιστεί αυτή η ανισορροπία προγραμματίζοντας τις μονάδες κλιματισμού να λειτουργούν παράλληλα με τα ηλιακά συστήματα για την προψύξη των κτιρίων πριν φτάσουν οι άνθρωποι στο σπίτι.

Ενόψει των εξελισσόμενων κλιματικών προκλήσεων, ο κεντρικός ρόλος των ηλιακών συστημάτων στην αντιμετώπιση της ζήτησης για ψύξη το καλοκαίρι και στην ενίσχυση της κλιματικής ανθεκτικότητας γίνεται ολοένα και εμφανής. Ενώ η ασυνήθιστη εξάρτηση από την ενέργεια με καύση άνθρακα για τον κλιματισμό υπογράμμισε αυτήν την επείγουσα ανάγκη τον Ιούνιο, μια ενδιαφέρουσα παρατήρηση προέκυψε τον επόμενο μήνα: παρά το γεγονός ότι ο Ιούλιος ήταν δροσερός, συννεφιασμένος και βροχερός, οι ηλιακοί συλλέκτες εξακολουθούσαν να συνεισφέρουν περίπου το 8% της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας στο Ηνωμένο Βασίλειο. Αυτό ξεπέρασε την τιμή για τον Ιούλιο του 2022, παρά τις θερμοκρασίες ρεκόρ εκείνου του καλοκαιριού.

Τι ειχε γινει? Αν και η παραγωγή ηλιακών πάνελ μειώθηκε κατά 7% αυτόν τον Ιούλιο, η συνολική ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας μειώθηκε κατά 15%, εν μέρει λόγω της σημαντικά μειωμένης ζήτησης για ψύξη. Η σχέση μεταξύ των δύο είναι πολύ σαφής.

Σχετικά με το Συγγραφέας

Tom Rogers, Ανώτερος Λέκτορας στη Μηχανική Αειφόρου Ενέργειας, Πανεπιστήμιο Nottingham Trent; Amin Al-Habaibeh, Καθηγητής Ευφυών Συστημάτων Μηχανικής, Πανεπιστήμιο Nottingham Trent; Angelines Donastorg Sosa, Βοηθός Λέκτορας στη Διοίκηση Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας και Ενέργειας, Πανεπιστήμιο του Coventry, να Vahid Vahidinasab, Αναπληρωτής Καθηγητής Συστημάτων Ενέργειας και Ενέργειας, Πανεπιστήμιο Nottingham Trent

Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.