Немецко-швейцарская исследовательская группа подсчитала, сколько домов в Европе можно отсоединить от внешней инфраструктуры после установки солнечных батарей, аккумуляторов и систем хранения водорода.
Немецко-швейцарская исследовательская группа подсчитала потенциал европейских жилых зданий для достижения независимости от сети с помощью решений "солнечная энергия плюс хранилище". Целью команды было определить, смогут ли такие дома полностью отказаться от сети. Они основывали свои расчеты на основе подробных географических данных о зданиях и местных климатических и экономических факторах. Используя передовые методы упрощения процесса на высокопроизводительных компьютерах, они спроектировали оптимальные по стоимости самоподдерживающиеся энергетические системы для 4000 репрезентативных домов на одну семью. Затем эти результаты были применены к 41 млн. домов, которые они проанализировали с помощью нейронных сетей.
"В современных условиях 53% из 41 млн. домов технически способны обеспечить себя энергией за счет использования только локальных фотоэлектрических систем на крыше, независимо от внешней инфраструктуры, и их доля может возрасти до 75% к 2050 году благодаря совершенствованию технологий", - заявил исследователь Рассел МакКенна. "Если предположить, что владельцы зданий будут готовы инвестировать на 50% больше, чем требуется для создания сопоставимой энергосистемы с подключением к сети, то к 2050 году до двух миллионов домов смогут отказаться от центрального энергоснабжения".
Энергонезависимые жилые дома обладают более эффективны, особенно в регионах с устойчивыми погодными условиями, таких как Испания, и в регионах с высокой стоимостью электроэнергии, таких как Германия. Электролиз также может стать ключевым компонентом при установке систем, оптимизированных по стоимости.
"Как показывают наши результаты, успешная, оптимальная по стоимости и самодостаточная система энергоснабжения зданий в Центральной Европе будет состоять из фотоэлектрической системы для выработки электроэнергии, а также комбинации аккумуляторов для краткосрочного хранения и долгосрочного сезонного водородного хранилища, - говорит исследователь Янн Вейнанд.
Ключевой вопрос заключается в том, соответствует ли широкое внедрение полностью автономных систем энергоснабжения эффективной энергетической системе. Дома на одну семью могут внести существенный вклад в стабилизацию энергосистемы на основе возобновляемых источников энергии за счет управления нагрузкой, подачи солнечной энергии по требованию и услуг по балансировке.
В состав исследовательской группы вошли ученые из Технологического института Карлсруэ (KIT) и Форшунгс Центра Юлих ГмбХ (Forschungszentrum Jülich GmbH), а также Швейцарского федерального технологического института Цюриха (ETH Zurich) и Института Пауля Шеррера.