道格拉斯·克里夫/shutterstock
今年12月46日，英国仅存的最后一座燃煤发电站从长达XNUMX天的沉睡中苏醒，以满足空调机组运行的电力需求。
这些曾经是 罕见的情况 由于全国天气炎热，风力较小，一座核电站正在维护中，以及与挪威的电力互连系统出现故障。 但天气只会变得更热，这一事件揭示了屋顶太阳能系统在我们未来能源系统中应发挥的重要作用。
其荒谬之处在于 依靠煤炭为空调提供动力 在英国的夏天很难错过。 鉴于夏季高温和阳光充足，屋顶太阳能系统具有独特的定位来满足这一需求，这一点尤其如此。 它们还可以帮助建筑物遮阳，有效减少冷却需求并降低能耗。
冷却需求不仅限于空调，还可能涉及家庭、超市、办公室、医院、工厂等许多其他能源密集型过程。 在全国各地，电机驱动着用于冷却冰箱、冰柜、数据中心、食品加工业、饮水机等的压缩机。
随着气温升高，该设备的运行会更加剧烈。 据英国 政府估计，热浪期间的峰值冷却需求可能是夏季平均水平的两倍。
屋顶太阳能电池板的冷却优势
屋顶太阳能还可以通过使建筑物处于阴凉处来减少冷却需求。 A 根据一项研究， 亚利桑那州立大学进行的一项研究发现，即使是一组遮蔽约半个屋顶的适度太阳能电池板，也能导致冷却需求减少 2% 至 13%，具体取决于位置、屋顶类型和隔热水平等因素。
尽管屋顶太阳能正在安装 比以往更快 在英国，它的使用率仍然很低，大约只有三分之一的建筑物使用了这种技术。 最近的整个城镇的 30D 地图意味着可以更准确地估计潜力。 工具如 谷歌环境洞察 分析卫星图像不仅可以了解我们的城市天际线可能安装多少个模块，还可以了解它们应该安装在哪里，以最大限度地减少阴影并产生最多的电力。
考虑诺丁汉和考文垂这两个我们工作的英格兰中部城市的可能性。 如果诺丁汉要最大限度地发挥其屋顶潜力，所有这些面板可以产生近 500 兆瓦 (MW) 的电力，大约相当于一个中型燃气发电厂。 考文垂潜力更大，有700MW。 这些容量将相当于诺丁汉近三分之一的电力需求和考文垂近一半的电力需求（仅屋顶）。
随着地球经历最热的温度 大约120,000年，保持建筑物凉爽至关重要。 目前，制冷需求主要由非住宅建筑驱动，但 预测 表明到本世纪末大约 80% 可能来自家庭。
这让事情变得很尴尬，因为家用空调往往在人们下班或放学回家的晚上使用最多，而不是在阳光明媚的白天。 澳大利亚的研究人员提出了一个 聪明的解决方案 为了解决这种不平衡问题，我们对空调装置进行编程，使其与太阳能系统协同工作，在人们回家之前预先冷却建筑物。
面对不断变化的气候挑战，太阳能系统在解决夏季制冷需求和增强气候适应能力方面的关键作用变得越来越明显。 虽然 8 月份空调对燃煤发电的不同寻常的依赖凸显了这种紧迫性，但接下来的一个月出现了一个有趣的观察结果：尽管 2022 月份凉爽、多云且多雨，但太阳能电池板仍贡献了英国电力需求的 XNUMX% 左右。 尽管 XNUMX 年 XNUMX 月的气温破纪录，但该数值还是超过了 XNUMX 年 XNUMX 月的数值。
发生了什么事情？ 尽管今年 7 月太阳能电池板发电量下降了 15%，但总体电力需求下降了 XNUMX%，部分原因是冷却需求大幅减少。 两者之间的联系非常明显。
关于作者
汤姆·罗杰斯，可持续能源工程高级讲师， 诺丁汉特伦特大学; Amin Al-Habaibeh，智能工程系统教授， 诺丁汉特伦特大学; 安吉琳娜·多纳斯特格·索萨，可再生能源和能源管理助理讲师， 考文垂大学及 瓦希德·瓦希迪纳萨布，电力与能源系统副教授， 诺丁汉特伦特大学
