瑞士屋頂太陽能潛力有多大?可滿足 43% 用電需求

作者 | 發布日期 2020 年 02 月 06 日 13:48 | 分類 太陽能 , 能源科技 follow us in feedly


瑞士正努力擴大太陽能裝置量,除了看好積雪反射、塵埃少,太陽能發電效益相對較高的高山,現在也看中國內各種建築物的屋頂,根據瑞士科學家研究,目前瑞士約有 960 萬個屋頂適合裝設太陽能板,若都裝滿太陽能板,即可滿足瑞士 40% 以上用電需求。

目前瑞士主要供電來源為水力發電,占比高達 65%,核能發電比率則占 35%,風力發電與太陽能僅占不到 5%,不過瑞士在 2017 年中旬公投通過禁止建造新核電廠,6 成民眾更是支持政府擴大採用再生能源,但能源轉型這條路不好走,首先要先找到補足核電空缺的電力。

為了找出最佳的再生能源組合,勢必要分析太陽能、風力發電在瑞士的優缺點與發展潛力。

其中屋頂太陽能或許會是不錯的戰力選擇,其潛力發電量到底有多大呢?為了精準計算瑞士國內屋頂的潛力,瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)太陽能和建築物理實驗室(LESO-PB)透過機器學習結合地理資料與物理模型。

除了分析太陽輻射,團隊也有考慮到屋頂面積,避開煙囪等不適合裝設太陽能板的區域,同時也考量到屋頂是否朝南、建築是否在市中心等等,這些數據都會影響太陽能板發電量。最後研究指出,在瑞士全部屋頂中,至少有 55% 、960 萬屋頂適合裝設太陽能板,且僅僅是裝在朝南的屋頂,就可以滿足 43% 用電需求。

過去 LESO-PB 也有透過人工智慧(AI)技術分析瑞士屋頂太陽能潛力,是第一個用 AI 來量化大規模屋頂太陽能潛力的研究,LESO-PB 負責人 Jean-Louis Scartezzini 表示,而這次團隊採用新的計算方法,成功提高時空解析度(spatio-temporal resolution),打造全新的 100% 再生能源模型。

團隊主要是新採用瑞士的國家地理資料系統 SIG-Énergie,可打造更精準的建築模型, LESO-PB 也透過機器學習,尋找屋頂哪些地方不會被遮掩,用來估算可裝設太陽能板的總屋頂面積,並實際裝設來初步了解現場狀況。

根據團隊發表在《Applied Energy》的研究,瑞士屋頂總太陽能發電量為 24TWh,誤差幅度為 9TWh,為現有太陽能裝置量的 10 倍。

不過太陽能雖然在夏季可帶來龐大電力,但夏天並非整年的用電需求高峰期,高峰期是在暖氣需求大增的寒冷冬季,這時候太陽能發電量就會大打折扣,對此,LESO-PB 的太陽能系統也可每小時計算發電量,方便風力發電、水力發電或是儲能等系統配置電力。

(首圖來源:EPFL

延伸閱讀:

關鍵字: ,