Los paneles solares en la mitad de los tejados del mundo podrían satisfacer todas sus necesidades de electricidad: nuevo estudio

Los paneles solares en los techos son un 79% más baratos que en 2010. Estos costos en picada hacen que la energía solar fotovoltaica en la azotea sea más atractiva para los hogares y las empresas que buscan reducir su dependencia de la red y reducir su huella de carbono.

Pero, ¿tiene esta tecnología suficiente superficie de techo para generar energía baja en carbono asequible para todos los que la necesitan? Después de todo, no son solo las personas que son propietarias de sus propias casas y quieren reducir los gastos las que necesitan una solución de este tipo. Alrededor de 800 millones de personas en todo el mundo no tienen acceso regular a la electricidad.

Nuestro nuevo artículo en Nature Communications proporciona una evaluación global de cuántos paneles solares en los techos necesitamos para generar suficiente energía renovable para el mundo y dónde debemos colocarlos. Nuestro estudio es el primero en proporcionar un mapa tan detallado del potencial solar global en los techos, evaluando el área de los techos y la cobertura solar a varias escalas, desde ciudades hasta continentes.

Descubrimos que solo necesitamos el 50% de los techos del mundo cubiertos con paneles solares para proporcionar suficiente electricidad para satisfacer las necesidades anuales del mundo.

método

Diseñamos un programa que integró datos de más de 300 millones de edificios y analizó 130 millones de kilómetros cuadrados de terreno, casi toda la superficie terrestre de la Tierra. Esto estima cuánta energía podría generarse a partir de 200,000 kilómetros cuadrados de techos en la tierra, un área aproximadamente del tamaño del Reino Unido.

Luego calculamos el potencial de generación de energía de estos techos observando sus ubicaciones. En general, los techos ubicados en latitudes altas (como el norte de Europa o Canadá) pueden variar en su potencial de generación de energía hasta en un 40 % a lo largo del año debido a la gran diferencia de insolación entre el invierno y el verano. Sin embargo, el potencial de generación de energía de los techos cerca del ecuador generalmente varía solo alrededor del 1% durante la temporada porque la luz solar es más estable.

Esto es importante porque estos grandes cambios en el potencial mensual pueden tener un impacto significativo en la confiabilidad de la energía solar en la región. Eso significa que se necesitan soluciones de almacenamiento de energía donde la luz del sol es más irregular, lo que aumenta el costo de la electricidad.

punto caliente

Nuestros hallazgos destacan tres puntos críticos potenciales para la generación de energía solar en la azotea: Asia, Europa y América del Norte.

De estos, Asia parece ser el lugar más barato para instalar paneles, con 1 kilovatio-hora (kWh) de electricidad, o unas 48 horas usando una computadora portátil, producidos en países como India y China por tan solo 0,05 peniques. Esto es gracias a los bajos costes de fabricación de los paneles y al clima soleado.

Mientras tanto, los países con el costo más alto para implementar energía solar en la azotea son EE. UU., Japón y el Reino Unido. Europa está en el medio, con un coste medio de unos 0,096 peniques por kWh en todo el continente.

Los paneles solares en los techos parecen ser tan útiles en áreas escasamente pobladas como en los centros urbanos. Para aquellos que viven en áreas remotas, los paneles pueden ayudar a complementar o incluso reemplazar el suministro de una red local potencialmente poco confiable. Para las personas en las ciudades, los paneles pueden reducir significativamente la contaminación del aire por la quema de combustibles fósiles para obtener energía.

Cabe señalar que el suministro mundial de electricidad no puede depender de una sola fuente de generación de electricidad para satisfacer las necesidades de miles de millones de personas. Y, debido al clima variable y al ciclo de día y noche de la Tierra, es inevitable un desajuste entre la oferta y la demanda de energía solar.

El equipo necesario para almacenar energía solar cuando se necesita sigue siendo muy caro. Además, los paneles solares no podrán proporcionar suficiente energía para algunas industrias. Por ejemplo, la fabricación pesada y la metalurgia requieren corrientes muy grandes y un suministro de energía especializado, que la energía solar aún no puede proporcionar.

No obstante, la energía solar en los techos tiene un enorme potencial para aliviar la pobreza energética y devolver electricidad limpia y libre de contaminación a las manos de los consumidores de todo el mundo. Si el costo de la energía solar continúa cayendo, los paneles de techo podrían ser una de las mejores herramientas para descarbonizar nuestro suministro eléctrico.