Douglas Cliff / shutterstock

Den 12 juni i år väcktes Storbritanniens sista kvarvarande koleldade kraftverk ur en 46-dagars sömn för att möta efterfrågan på el för att driva luftkonditioneringsenheter.

Dessa var sällsynta omständigheter som varmt väder över hela landet i kombination med svag vind, ett kärnkraftverk under underhåll och en felaktig elförbindelse med Norge. Men vädret kommer bara att bli varmare, och händelsen har belyst den avgörande roll som taksolsystem bör spela i vårt framtida energisystem.

Det absurda i använda kol för att driva luftkonditioneringsapparater under en brittisk sommar är svår att missa. Detta är särskilt så med tanke på att taksolsystem är unikt positionerade för att möta denna efterfrågan eftersom höga sommartemperaturer sammanfaller med mycket solsken. De kan också bidra till att skugga byggnader, effektivt minska efterfrågan på kyla och sänka energiförbrukningen.

Efterfrågan på kylning är inte begränsad till luftkonditionering och kan involvera många andra energikrävande processer i hem, stormarknader, kontor, sjukhus, fabriker och så vidare. Upp och ner i landet driver motorer kompressorer som används för att kyla kylar, frysar, datacenter, livsmedelsindustri, vattenkylare, bland många andra.

Denna utrustning kommer att fungera mer intensivt när lufttemperaturen stiger. Enligt UK statliga uppskattningar, kan toppbehovet för kylning under en värmebölja vara dubbelt så högt som en genomsnittlig sommardag.

Kylningsfördelar med solpaneler på taket

Solel på taket kan också minska behovet av kyla genom att hålla byggnader i skuggan. A studera utförd av Arizona State University fann att även en blygsam grupp solpaneler som skuggar ungefär ett halvt tak kan leda till allt från 2 % till 13 % minskning av kylbehovet, beroende på faktorer som plats, taktyp och isoleringsnivåer.

Även om solel på taket installeras snabbare än någonsin i Storbritannien är det fortfarande mycket underutnyttjat och bara på ungefär en av 30 byggnader. Den senaste tidens 3D-kartläggning av hela städer innebär att det har blivit möjligt att uppskatta potentialen mer exakt. Verktyg som t.ex Google Environmental Insights analysera satellitbilder inte bara för att se hur många moduler som kan installeras över våra stadssilhuetter, utan var de bör installeras för att minimera skuggning och generera mest elektricitet.

Tänk på möjligheterna för Nottingham och Coventry, två städer i Englands Midlands där vi arbetar. Om Nottingham skulle maximera sin takpotential skulle alla dessa paneler kunna generera nästan 500 megawatt (MW) el, ungefär samma som ett medelstort gaskraftverk. Coventry har större potential, med 700MW. Dessa kapaciteter skulle motsvara nästan en tredjedel av Nottinghams elbehov och nästan hälften av Coventrys – bara från deras hustak.

Med planeten som upplever sin varmaste temperatur i runt 120,000 år, kommer det att vara viktigt att hålla byggnader svala. För närvarande drivs kylbehovet till övervägande del av byggnader utanför hemmet, men utsprång tyder på att i slutet av seklet kan omkring 80 % komma från hem.

Detta gör saker besvärliga, eftersom inhemska luftkonditioneringsapparater tenderar att användas mest på kvällarna när folk kommer tillbaka efter jobbet eller skolan – inte under dagen när solen skiner. Forskare i Australien har föreslagit en smart lösning att åtgärda denna obalans genom att programmera luftkonditioneringsenheter för att fungera tillsammans med solsystem för att förkyla byggnader innan folk kommer hem.

Inför de förändrade klimatutmaningarna blir solsystemens avgörande roll när det gäller att möta efterfrågan på sommarens kylning och förbättra klimatmotståndskraften alltmer uppenbar. Medan ett ovanligt beroende av koleldad kraft för luftkonditionering underströk denna brådska i juni, framkom en intressant observation följande månad: trots att juli var sval, molnig och regnig, bidrog solpaneler fortfarande med cirka 8 % av Storbritanniens elbehov. Detta översteg värdet för juli 2022, trots den sommarens rekordhöga temperaturer.

Vad som hade hänt? Även om produktionen av solpaneler minskade med 7 % i juli, minskade den totala efterfrågan på el med 15 %, delvis på grund av en avsevärt minskad efterfrågan på kyla. Kopplingen mellan de två är mycket tydlig.

Om författaren

Tom Rogers, universitetslektor i hållbar energiteknik, Nottingham Trent University; Amin Al-Habaibeh, professor i intelligenta tekniska system, Nottingham Trent University; Angelines Donastorg Sosa, biträdande lektor i Renewable Energy & Energy Management, Coventry Universityoch Vahid Vahidinasab, docent i kraft- och energisystem, Nottingham Trent University

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.