在這項研究中，德國卡爾斯魯厄理工學院的研究人員評估了4100萬棟獨立式單戶建筑在當前和未來（2050 年）條件下自給自足能源供應的潛力。

 

科學家們確定了4,000 座代表性建筑，計算耐候成本最低的能源系統，并將優化結果轉移到整個歐洲建筑群。分析表明，季節性低、電力采購成本高的地區的建筑自給自足的潛力很大！

 

在當前的技術經濟條件下，4100 萬棟建筑中的53%在技術上能夠通過僅使用當地屋頂太陽輻射獨立于外部基礎設施自行供電，到2050 年，這一比例可能會增加到75%。與采用電熱供應的依賴電網的系統相比，到2050 年，建筑業主可以使超過200萬座建筑完全實現能源自給自足。

 

規模經濟和時間平滑效應，正在使人們相信，廣泛、高度互聯的能源系統成本將會最低。然而，可再生技術的規模經濟不太明顯。組織和監管的復雜性隨著系統規模的增加而增加，并且能量通常不會長距離傳輸。

 

考慮到這一點，德國卡爾斯魯厄理工學院的研究人員做了上述研究。他們發現，在低季節性（例如西班牙）和高電價（例如德國）的地區，離網建筑具有巨大的潛力。如果建筑物業主愿意支付高達50%的溢價，到2050年將有200萬棟建筑物放棄電網。

 

“我們的結果表明，即使到 2050 年，脫離電網也不會是最經濟的選擇，但如果你愿意為自給自足支付更多費用，那么投資此類自給自足的建筑可能是有意義的，”卡爾斯魯厄理工學院的能源經濟學首席研究員馬克斯·克萊內布拉姆 (Max Kleinebrahm) 介紹。

 

該研究發表于科學雜志《焦耳》，標題為“到 2050 年，兩百萬歐洲單戶住宅可能放棄電網”。

 

總部位于柏林的墨卡托全球公域和氣候變化研究所 (MCC) 9 月份的計算顯示，近年來太陽能電池板的價格大幅下降，過去10年太陽能成本下降了近 90%。）。

 

首席研究員 Felix Creutzig 表示，成本下降可能意味著2050 年世界全部能源消耗可能“完全且經濟高效地由太陽能技術和其他可再生能源覆蓋”。

 

德國典型四人獨戶住宅能源需求和供應靜態變化的可視化

 

上述圖片顯示的范圍均基于30 個歷史天氣年（1991-2020）的模擬，代表 10%/90% 分位數和平均值。在圖（A）中，提出了空間加熱和冷卻的有用能量需求，從而區分了兩種典型的改造狀態。(B) 中顯示了設備類別特定的電力和生活熱水需求。在 (C) 中，顯示了歸一化的光伏和小型風力渦輪機功率曲線以及電池和加壓氫存儲的充電狀態。盡管歸一化功率曲線用作能源系統優化的輸入，但存儲水平代表優化結果。

 

埃克塞特大學和倫敦大學學院的研究人員上個月發表的另一項研究發現，太陽能已經達到了“不可逆轉的臨界點”，將在三十年內成為世界主要能源。

 

埃克塞特大學的Femke Nijsse表示：“可再生能源的最新進展意味著以化石燃料為主的預測不再現實。”

 

“通過使用三個跟蹤正反饋的模型，我們預計到本世紀中葉太陽能光伏發電將在全球能源結構中占據主導地位。”