با توجه به افزایش قابلیت‌های توسعه و کاهش هزینه‌ها، فناوری فتوولتائیک خورشیدی پشت بام (مانند ماژول‌های سلول خورشیدی روی پشت بام که در خانه‌ها، ساختمان‌های تجاری و صنعتی استفاده می‌شوند) به سریع‌ترین فناوری تولید برق تبدیل شده است. بر اساس یک گزارش جدید، تخمین زده می شود که تا سال 2050، فناوری فتوولتائیک می تواند 25 تا 49 درصد از تقاضای جهانی برق را برآورده کند.
علیرغم این انتظارات، ارزیابی جهانی پتانسیل تولید برق و هزینه های مرتبط با این فناوری هنوز یک چالش است و گزارش جدید سعی در تکمیل این چالش دارد.
تیم تحقیقاتی شامل سیذارت جوشی، نویسنده اصلی، به همراه همکارانی از کالج دانشگاه کورک (UCC)، پروفسور برایان گالاچور، دکتر پل هالووی و همکارانی از کالج امپریال لندن، دانشگاه کلمبیا و دانشگاه احمدآباد، پتانسیل جهانی را ارزیابی کردند. و هزینه های مرتبط با تولید برق فتوولتائیک خورشیدی روی پشت بام نویسنده مساحت سطح جهانی 130 میلیون کیلومتر مربع را ترسیم کرد، از یک الگوریتم یادگیری ماشینی جدید برای تعیین مساحت سقف 200000 کیلومتر مربع استفاده کرد و سپس این مناطق سقف را برای کمیت پتانسیل تولید برق جهانی تولید برق فتوولتائیک خورشیدی روی پشت بام تجزیه و تحلیل کرد.
نویسندگان دریافتند که هزینه ای بین 40 تا 280 دلار آمریکا در هر مگاوات ساعت می تواند به پتانسیل جهانی 27 PWh در سال دست یابد. آسیا، آمریکای شمالی و اروپا بیشترین پتانسیل تولید برق را دارند. در این میان، هند کمترین هزینه را برای تحقق پتانسیل برق با 66 دلار آمریکا در هر مگاوات ساعت و چین با 68 دلار آمریکا در هر مگاوات ساعت دارد، در حالی که بریتانیا و ایالات متحده از جمله کشورهایی هستند که بیشترین هزینه را دارند. نویسنده معتقد است که پتانسیل تولید برق ماژول های خورشیدی پشت بام از کل مصرف برق سالانه جهانی در سال 2018 بیشتر است. با این حال، پتانسیل آینده آن به توسعه و هزینه راه حل های ذخیره انرژی بستگی دارد.
سیذارت جوشی، محقق UCC، گفت:"برای اولین بار، ما داده های بزرگ، یادگیری ماشین و سیستم های اطلاعات جغرافیایی را برای تجزیه و تحلیل ویژگی های مکانی و زمانی فتوولتائیک های سقفی جهانی با دقت بالاتر ترکیب کرده ایم. این تحقیق به بهبود انرژی جهانی فتوولتائیک خورشیدی پشت بام کمک خواهد کرد. نمایندگی در سیستم"
نویسندگان به این نتیجه رسیدند که یافته های آنها تأثیر مهمی بر توسعه پایدار و تلاش برای کاهش تغییرات آب و هوا خواهد داشت. در سراسر جهان، نزدیک به 800 میلیون نفر در سال 2018 بدون برق بودند و بیشتر آنها در مناطق روستایی زندگی می کردند.
پروفسور Brian Ó Gallachóir یکی از نویسندگان این مقاله گفت:"پتانسیل خورشیدی روی پشت بام برای رسیدن به 27PWh بسیار مهم است. در مقایسه، در سال 2019، کل مصرف برق همه خانوارها در جهان 6PWh است. ماه آینده، بریتانیا کنفرانس جهانی تغییرات آب و هوا را برگزار خواهد کرد. این نتایج بسیار به موقع است. تولید برق فتوولتائیک خورشیدی روی پشت بام نه تنها به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای کمک می کند، بلکه به صاحبان خانه اجازه می دهد تا مستقیماً در انتقال انرژی مشارکت کنند."
نویسنده ارشد دکتر جیمز گلین اظهار داشت:"داده های عمومی تولید شده توسط این مطالعه می تواند به کمیت، مکان یابی و اولویت بندی سرمایه گذاری ها در سیستم های قدرت کربن صفر کمک کند. با ترسیم نقشه‌های پتانسیل بام فتوولتائیک خورشیدی جهانی با وضوح بالا، بانک‌های توسعه کشورهای در حال توسعه و آژانس‌های انرژی می‌توانند نقش این فناوری را در ترویج اقدامات اقلیمی، دسترسی به انرژی پاک مقرون‌به‌صرفه و سایر مناطق توسعه پایدار بهتر درک کنند."
دکتر شیویکا میتال، دستیار پژوهشی برای انرژی و مدل های ارزیابی جامع در موسسه گرانتام در امپریال کالج لندن، گفت: «در ده سال گذشته، هزینه تولید برق از ماژول های سقف خورشیدی به طور قابل توجهی کاهش یافته است. داده های جدید ما به دولت ها، سازمان ها و شرکت ها کمک می کند تا نقاط داغ انرژی خورشیدی را شناسایی کنند.'؛، آنها می توانند سرمایه گذاری جدیدی را برای این نقاط داغ بسیج کنند، که به تسریع استفاده از انرژی خورشیدی کمک می کند."
این محققان از موسسه MaREI دانشگاه UCC' SFI Energy, Climate and Ocean Research Center با شرکای تحقیقاتی بین المللی همکاری کردند و نتایج تحقیقات خود را در مجله Nature Communications منتشر کردند.