Pateicoties palielinātajām attīstības iespējām un samazinātām izmaksām, jumta saules fotoelementu tehnoloģija (piemēram, jumta saules bateriju moduļi, ko izmanto mājās, komerciālās un rūpnieciskās ēkās) ir kļuvusi par visstraujāk attīstošo elektroenerģijas ražošanas tehnoloģiju. Saskaņā ar jaunu ziņojumu tiek lēsts, ka līdz 2050. gadam fotoelektriskās tehnoloģijas var apmierināt 25-49% no pasaules elektroenerģijas pieprasījuma.
Neskatoties uz šīm cerībām, šīs tehnoloģijas elektroenerģijas ražošanas potenciāla un saistīto izmaksu globālais novērtējums joprojām ir izaicinājums, un jaunajā ziņojumā ir mēģināts pabeigt šo izaicinājumu.
Pētnieku komanda, tostarp vadošais autors Sidharts Džoši, kopā ar kolēģiem no Korkas Universitātes koledžas (UCC), profesoru Braienu Ó Gallachoir, Dr. Polu Holoveju un kolēģiem no Londonas Imperiālās koledžas, Kolumbijas universitātes un Ahmedabadas universitātes, novērtēja globālo potenciālu. un ar to saistītās jumta saules fotoelektriskās enerģijas ražošanas izmaksas. Autors kartēja globālo virsmas laukumu 130 miljonu kvadrātkilometru apmērā, izmantoja jaunu mašīnmācīšanās algoritmu, lai noteiktu jumta laukumu 200 000 kvadrātkilometru apmērā, un pēc tam analizēja šīs jumta platības, lai kvantitatīvi noteiktu jumta saules fotoelektriskās enerģijas ražošanas globālo enerģijas ražošanas potenciālu.
Autori atklāja, ka izmaksas no 40 līdz 280 ASV dolāriem par MWh var sasniegt globālo potenciālu 27 PWh gadā. Āzijai, Ziemeļamerikai un Eiropai ir vislielākais elektroenerģijas ražošanas potenciāls. Tostarp Indijai ir viszemākās izmaksas, lai realizētu elektroenerģijas potenciālu – 66 ASV dolāri par MWh un Ķīnai – 68 ASV dolāri par MWh, savukārt Apvienotā Karaliste un ASV ir vienas no valstīm ar visaugstākajām izmaksām. Autore uzskata, ka jumta saules moduļu enerģijas ražošanas potenciāls pārsniedz kopējo ikgadējo globālo elektroenerģijas patēriņu 2018. gadā. Tomēr tā nākotnes potenciāls būs atkarīgs no enerģijas uzglabāšanas risinājumu izstrādes un izmaksām.
UCC pētnieks Sidharth Joshi teica:" Pirmo reizi esam apvienojuši lielos datus, mašīnmācīšanos un ģeogrāfiskās informācijas sistēmas, lai ar lielāku precizitāti analizētu globālās jumta fotoelementu telpiskās un laika īpašības. Šis pētījums palīdzēs uzlabot jumta saules fotoelementu globālo enerģiju. Pārstāvība sistēmā."
Autori secināja, ka viņu atklājumiem būs nozīmīga ietekme uz ilgtspējīgu attīstību un centieniem mazināt klimata pārmaiņas. Visā pasaulē 2018. gadā bez elektrības bija gandrīz 800 miljoni cilvēku, un lielākā daļa no viņiem dzīvoja lauku apvidos.
Līdzautors profesors Braiens Ó Gallačoirs sacīja:" Jumta saules enerģijas potenciāls sasniegt 27 PWh ir ārkārtīgi svarīgs. Salīdzinājumam, 2019. gadā pasaulē visu mājsaimniecību kopējais elektroenerģijas patēriņš ir 6PWh. Nākamajā mēnesī Apvienotajā Karalistē notiks globālā klimata pārmaiņu konference. Šie rezultāti ir ļoti savlaicīgi. Jumta saules fotoelementu enerģijas ražošana ne tikai palīdz samazināt emisijas, bet arī ļauj māju īpašniekiem tieši piedalīties enerģijas pārejā."
Vecākais autors Dr. James Glynn komentēja:"Šajā pētījumā iegūtie publiskie dati var palīdzēt kvantitatīvi noteikt, lokalizēt un noteikt prioritātes ieguldījumiem nulles oglekļa enerģijas sistēmās. Uzzīmējot augstas izšķirtspējas globālās saules fotoelementu jumta potenciāla kartes, jaunattīstības valstu attīstības bankas un enerģētikas aģentūras var labāk izprast šīs tehnoloģijas lomu, veicinot pasākumus klimata jomā, piekļuvi tīrai enerģijai par pieņemamu cenu un citās ilgtspējīgas attīstības jomās."
Dr. Šivika Mitala (Shivika Mittal), Londonas Imperiālās koledžas Granthemas institūta enerģētikas un visaptverošā novērtējuma modeļu zinātniskā asistente, sacīja: "Pēdējo desmit gadu laikā izmaksas, kas saistītas ar elektroenerģijas ražošanu no saules jumta moduļiem, ir ievērojami samazinājušās. Mūsu jaunie dati palīdzēs valdībām, organizācijām un uzņēmumiem noteikt saules enerģijas karstos punktus.', viņi var mobilizēt jaunus ieguldījumus šajos karstajos punktos, kas palīdzēs paātrināt saules enerģijas izmantošanu."
Šie pētnieki no UCC universitātes' SFI Enerģētikas, klimata un okeāna pētniecības centra MaREI institūta sadarbojās ar starptautiskiem pētniecības partneriem un publicēja savus pētījumu rezultātus žurnālā Nature Communications.