Para ilmuwan ini telah memetakan setiap stasiun surya utama di planet ini, dengan hasil yang mengesankan

menakjubkan 82 persen penurunan Dalam biaya fotovoltaik surya (PV) sejak 2010, itu telah memberi dunia kesempatan berjuang untuk membangun sistem tenaga nol-emisi Yang mungkin lebih murah sistem bahan bakar fosil yang digantikannya.

NS Badan Energi Internasional Proyek yang kapasitas pembangkitan PV suryanya harus tumbuh sepuluh kali lipat pada tahun 2040 jika kita ingin memenuhi tugas ganda yaitu mengurangi kemiskinan global dan membatasi pemanasan hingga kurang dari 2°C.

Tantangan kritis tetap ada. Energi matahari bersifat “intermiten”, karena sinar matahari bervariasi di siang hari dan sepanjang musim, sehingga energi harus disimpan saat matahari tidak bersinar. Kebijakan juga harus dirancang untuk memastikan bahwa energi matahari mencapai sudut terjauh dunia dan di tempat yang paling dibutuhkan. Akan ada pertukaran tak terelakkan antara energi surya dan penggunaan lain dari lahan yang sama, termasuk konservasi dan keanekaragaman hayati, sistem pertanian dan pangan, dan penggunaan komunal dan adat.

Rekan-rekan saya dan saya sekarang telah menerbitkan di majalah sifat pemarah pertama inventaris global Ini adalah fasilitas pembangkit listrik tenaga surya yang besar. “Besar” dalam hal ini mengacu pada fasilitas yang menghasilkan setidaknya 10 kilowatt saat matahari berada di puncaknya. (Kapasitas pemasangan atap perumahan kecil yang khas adalah sekitar 5 kW).

kami membangun pembelajaran mesin Sebuah sistem untuk mendeteksi fasilitas ini dalam citra satelit dan kemudian menyebarkan sistem lebih dari 550 terabyte gambar menggunakan beberapa usia manusia komputasi.

Peta instalasi surya hingga 2018 (Kruitwagen et al, Nature, 2021)

Kami telah mencari hampir setengah dari permukaan bumi, menyaring daerah-daerah terpencil yang jauh dari berpenghuni. Secara total, kami menemukan 68.661 fasilitas tenaga surya. Dengan menggunakan area fasilitas ini, dan mengendalikan ketidakpastian dalam sistem pembelajaran mesin kami, kami memperoleh perkiraan global 423 gigawatt kapasitas pembangkit terpasang pada akhir 2018.

Ini sangat dekat dengan Badan Energi Terbarukan Internasional (IRENA) Apresiasi 420 GW untuk periode yang sama.

Lacak pertumbuhan energi matahari

Studi kami menunjukkan bahwa kapasitas pembangkitan PV surya tumbuh luar biasa 81 persen antara 2016 dan 2018, yang merupakan periode di mana kami memperoleh gambar yang diberi cap waktu. Pertumbuhan terutama dipimpin oleh peningkatan di India (184 persen), Turki (143 persen), Cina (120 persen) dan Jepang (119 persen).

Fasilitasnya berkisar dari fasilitas gurun berukuran gigawatt di Chili, Afrika Selatan, India, dan Cina barat laut, hingga fasilitas komersial dan industri di atap di California dan Jerman, fasilitas penambalan pedesaan di Carolina Utara dan Inggris, dan fasilitas penambalan perkotaan di Korea Selatan. dan Jepang.

Keuntungan data di tingkat perusahaan

Total kumpulan data kami di tingkat negara sangat dekat dengan kumpulan data IRENA Statistik tingkat negara bagian, yang dikumpulkan dari kuesioner, pejabat negara dan asosiasi industri. Dibandingkan dengan kumpulan data di seluruh fasilitas lainnya, kami mengatasi beberapa kesenjangan cakupan kritis, terutama di negara berkembang, di mana penyebaran PV surya sangat penting untuk memperluas akses ke listrik sekaligus mengurangi emisi gas rumah kaca.

Di negara maju dan berkembang, data kami memberikan standar umum yang tidak bias melalui pelaporan dari perusahaan atau pemerintah.

Data yang dilokalisasi secara spasial sangat penting untuk transmisi energi. Operator jaringan dan pelaku pasar listrik perlu tahu persis di mana instalasi surya berada untuk mengetahui dengan tepat berapa banyak energi yang mereka hasilkan atau akan dihasilkan.

baru Sistem di tempat atau jarak jauh Mereka dapat menggunakan data lokasi untuk memprediksi kenaikan atau penurunan generasi yang disebabkan, misalnya, oleh awan sementara atau perubahan cuaca.

Peningkatan prediktabilitas ini memungkinkan akses ke energi surya Proporsi campuran energi yang lebih tinggi. Karena tenaga surya menjadi lebih dapat diprediksi, operator jaringan perlu menyimpan lebih sedikit pembangkit listrik berbahan bakar fosil, dan hukuman yang lebih sedikit untuk pembangkitan yang berlebihan atau kurang berarti akan membuka lebih banyak proyek marjinal.

Dengan menggunakan katalog belakang gambar satelit, kami dapat memperkirakan tanggal pemasangan untuk 30 persen fasilitas. Data seperti ini memungkinkan kami untuk mempelajari kondisi pasti yang mengarah pada penyebaran energi surya, dan akan membantu pemerintah merancang subsidi dengan lebih baik untuk mendorong pertumbuhan yang lebih cepat.

Lokasi instalasi surya dibandingkan dengan penggunaan lahan. Lahan pertanian adalah yang paling umum. (Kruitwagen dkk, Alam, 2021)

Mengetahui di mana fasilitas itu juga memungkinkan kita untuk mempelajari konsekuensi yang tidak diinginkan dari pertumbuhan pembangkit listrik tenaga surya. Dalam penelitian kami, kami menemukan bahwa pembangkit listrik tenaga surya sebagian besar berada di area pertanian, diikuti oleh padang rumput dan gurun.

Ini menyoroti kebutuhan untuk secara hati-hati mempertimbangkan dampak peningkatan sepuluh kali lipat kapasitas pembangkit listrik tenaga surya dalam beberapa dekade mendatang terhadap sistem pangan, keanekaragaman hayati, dan lahan yang digunakan oleh populasi rentan. Pembuat kebijakan dapat menawarkan insentif untuk memasang pembangkit listrik tenaga surya di atap yang akan mengurangi persaingan penggunaan lahan, atau pilihan energi terbarukan lainnya.

Lucas gerobak dorongDan Perubahan iklim Dan Kecerdasan buatan peneliti, Universitas Oxford.

Artikel ini telah diterbitkan ulang dari Percakapan Di bawah Lisensi Creative Commons. Membaca artikel asli.