Font: theconversation.com
Una sorprenent disminució del 82 per cent en el cost de l'energia solar fotovoltaica (PV) des del 2010 ha donat al món una oportunitat de lluita per construir un sistema energètic d'emissions zero que podria ser menys costós que el sistema de combustibles fòssils que substitueix.
L'Agència Internacional de l'Energia projecta que la capacitat de generació solar fotovoltaica ha de multiplicar-se per deu l'any 2040 si volem complir amb la doble tasca d'alleujar la pobresa global i limitar l'escalfament molt per sota dels 2 graus.
Queden reptes crítics. El solar és "intermitent", ja que la insolació varia durant el dia i entre les estacions, de manera que l'energia s'ha d'emmagatzemar quan el sol no llueix. També s'ha de dissenyar una política per garantir que l'energia solar arribi als racons més allunyats del món i als llocs on és més necessària. I hi haurà intercanvis inevitables entre l'energia solar i altres usos per a la mateixa terra, com ara la conservació i la biodiversitat, l'agricultura i els sistemes alimentaris, i els usos comunitaris i indígenes.
Els col·legues i jo hem publicat ara a la revista Nature el primer inventari global de grans instal·lacions de generació d'energia solar. "Gran" en aquest cas fa referència a instal·lacions que generen almenys 10 quilowatts quan el sol està en el seu punt àlgid. (Una instal·lació típica d'un terrat residencial petit té una capacitat d'uns 5 quilowatts).
Vam construir un sistema d'aprenentatge automàtic per detectar aquestes instal·lacions en imatges de satèl·lit i després vam desplegar el sistema en més de 550 terabytes d'imatges utilitzant diverses vides humanes d'informàtica.
Vam cercar gairebé la meitat de la superfície terrestre de la Terra, filtrant zones remotes lluny de les poblacions humanes. En total hem detectat 68.661 instal·lacions solars. Utilitzant l'àrea d'aquestes instal·lacions, i controlant la incertesa del nostre sistema d'aprenentatge automàtic, obtenim una estimació global de 423 gigawatts de capacitat de generació instal·lada a finals de 2018. Això és molt proper a l'estimació de l'Agència Internacional d'Energies Renovables (IRENA) de 420 GW per al mateix període.
Seguiment del creixement de l'energia solar
El nostre estudi mostra que la capacitat de generació solar fotovoltaica va créixer un 81 per cent notable entre el 2016 i el 2018, període per al qual teníem imatges marcades de temps. El creixement va ser liderat especialment per augments a l'Índia (184 per cent), Turquia (143 per cent), Xina (120 per cent) i Japó (119 per cent).
Les instal·lacions variaven en grandària des d'instal·lacions desèrtiques a escala de gigawatts a Xile, Sud-àfrica, l'Índia i el nord-oest de la Xina, fins a instal·lacions comercials i industrials a les cobertes a Califòrnia i Alemanya, instal·lacions rurals de patchwork a Carolina del Nord i Anglaterra i instal·lacions urbanes de patchwork a Corea del Sud i Japó.
Solar barrejat amb camps d'arròs en terres recuperades a Corea del Sud. Estoc per a tu / shutterstock
Els avantatges de les dades a nivell d'instal·lacions
Els agregats a nivell de país del nostre conjunt de dades estan molt a prop de les estadístiques a nivell de país d'IRENA, que es recullen a partir de qüestionaris, funcionaris de països i associacions del sector. En comparació amb altres conjunts de dades a nivell d'instal·lacions, abordem alguns buits de cobertura crítics, especialment als països en desenvolupament, on la difusió de la fotovoltaica solar és fonamental per ampliar l'accés a l'electricitat alhora que es redueixen les emissions de gasos d'efecte hivernacle. Tant als països desenvolupats com als països en vies de desenvolupament, les nostres dades proporcionen un punt de referència comú sense esbiaixatge mitjançant els informes d'empreses o governs.
Les dades localitzades geoespacialment són d'una importància crítica per a la transició energètica. Els operadors de xarxa i els participants del mercat elèctric han de saber amb precisió on es troben les instal·lacions solars per saber amb precisió la quantitat d'energia que generen o generaran. Els sistemes emergents in situ o remots són capaços d'utilitzar les dades d'ubicació per predir l'augment o la disminució de la generació causada, per exemple, per núvols que passen o canvis en el temps.
Aquesta predictibilitat augmentada permet que el solar assoleixi proporcions més altes de la combinació energètica. A mesura que l'energia solar sigui més predictible, els operadors de la xarxa hauran de mantenir menys centrals elèctriques de combustibles fòssils en reserva, i menys sancions per sobre-generació o subgeneració significaran que es desbloquejaran projectes més marginals.
Mitjançant el catàleg posterior d'imatges de satèl·lit, vam poder estimar les dates d'instal·lació del 30 per cent de les instal·lacions. Dades com aquesta ens permeten estudiar les condicions precises que porten a la difusió de l'energia solar i ajudaran els governs a dissenyar millor les subvencions per fomentar un creixement més ràpid.
Els autors van comparar la ubicació de les instal·lacions solars amb les dades sobre l'ús del sòl, per esbrinar què hi havia abans. Les terres de conreu (marró clar) eren fàcilment les més habituals. Kruitwagen et al, Nature
Saber on es troba una instal·lació també ens permet estudiar les conseqüències no desitjades del creixement de la generació d'energia solar. En el nostre estudi, vam trobar que les centrals d'energia solar es troben amb més freqüència a les zones agrícoles, seguides de les praderies i els deserts.
Això posa de manifest la necessitat de considerar acuradament l'impacte que tindrà una expansió deu vegades de la capacitat de generació solar fotovoltaica en les properes dècades sobre els sistemes alimentaris, la biodiversitat i les terres utilitzades per les poblacions vulnerables. Els responsables polítics poden oferir incentius per instal·lar generació solar als terrats, cosa que provoca menys competència en l'ús del sòl, o altres opcions d'energia renovable.
