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Il 12 giugno di quest'anno, l'ultima centrale elettrica a carbone rimasta nel Regno Unito è stata risvegliata da un sonno di 46 giorni per soddisfare la domanda di elettricità per far funzionare le unità di condizionamento dell'aria.

Questi erano rare circostanze come clima caldo in tutto il paese combinato con vento debole, una centrale nucleare in manutenzione e un'interconnessione elettrica difettosa con la Norvegia. Ma il tempo diventerà solo più caldo e l'incidente ha fatto luce sul ruolo vitale che i sistemi solari sui tetti dovrebbero svolgere nel nostro futuro sistema energetico.

L'assurdità di ricorrere al carbone per alimentare i condizionatori d'aria durante un'estate nel Regno Unito è difficile non vederlo. Ciò è particolarmente vero dato che i sistemi solari sui tetti sono posizionati in modo univoco per soddisfare questa domanda poiché le alte temperature estive coincidono con molto sole. Possono anche aiutare a ombreggiare gli edifici, riducendo efficacemente la domanda di raffreddamento e abbassando il consumo di energia.

La domanda di raffrescamento non è limitata al condizionamento dell'aria e può coinvolgere molti altri processi ad alta intensità energetica in case, supermercati, uffici, ospedali, fabbriche e così via. Su e giù per il paese, i motori azionano compressori utilizzati per il raffreddamento di frigoriferi, congelatori, data center, industrie di trasformazione alimentare, refrigeratori d'acqua e molti altri.

Questa apparecchiatura funzionerà più intensamente con l'aumentare della temperatura dell'aria. Secondo il Regno Unito stime del governo, il fabbisogno massimo di raffrescamento durante un'ondata di caldo può essere il doppio rispetto a una giornata estiva media.

Benefici di raffreddamento dei pannelli solari sul tetto

Il solare sul tetto può anche ridurre la domanda di raffreddamento mantenendo gli edifici all'ombra. UN studio condotto dall'Arizona State University ha rilevato che anche un modesto gruppo di pannelli solari che ombreggiano circa mezzo tetto può portare a una riduzione dal 2% al 13% della domanda di raffreddamento, a seconda di fattori quali posizione, tipo di tetto e livelli di isolamento.

Sebbene sia stato installato il solare sul tetto più veloce che mai nel Regno Unito, è ancora molto sottoutilizzato e solo in circa un edificio su 30. La recente mappatura 3D di interi paesi e città significa che è diventato possibile stimare il potenziale in modo più accurato. Strumenti come Approfondimenti ambientali di Google analizzare le immagini satellitari non solo per vedere quanti moduli potrebbero essere installati negli skyline della nostra città, ma dove dovrebbero essere installati per ridurre al minimo l'ombreggiatura e generare la maggior quantità di elettricità.

Considera le possibilità per Nottingham e Coventry, due città nelle Midlands inglesi dove lavoriamo. Se Nottingham massimizzasse il suo potenziale sul tetto, tutti quei pannelli potrebbero generare quasi 500 megawatt (MW) di elettricità, più o meno come una centrale a gas di medie dimensioni. Coventry ha un potenziale maggiore, con 700 MW. Queste capacità equivarrebbero a quasi un terzo della domanda di elettricità di Nottingham e quasi la metà di quella di Coventry, solo dai loro tetti.

Con il pianeta che sta vivendo la sua temperatura più calda intorno agli anni 120,000, mantenere freschi gli edifici sarà fondamentale. Per ora, la domanda di raffrescamento è trainata prevalentemente dagli edifici non domestici, ma proiezioni indicano che entro la fine del secolo circa l'80% potrebbe provenire dalle abitazioni.

Questo rende le cose imbarazzanti, poiché i condizionatori d'aria domestici tendono ad essere utilizzati maggiormente la sera quando le persone tornano dopo il lavoro o la scuola, non durante il giorno quando splende il sole. I ricercatori in Australia hanno proposto a soluzione intelligente per affrontare questo squilibrio programmando le unità di condizionamento dell'aria in modo che funzionino in tandem con i sistemi solari per preraffreddare gli edifici prima che le persone arrivino a casa.

Di fronte alle sfide climatiche in evoluzione, il ruolo fondamentale dei sistemi solari nell'affrontare la domanda di raffreddamento estivo e nel migliorare la resilienza climatica sta diventando sempre più evidente. Mentre a giugno l'insolita dipendenza dall'energia a carbone per l'aria condizionata ha sottolineato questa urgenza, è emersa un'osservazione interessante il mese successivo: nonostante luglio sia stato fresco, nuvoloso e piovoso, i pannelli solari hanno comunque contribuito per circa l'8% alla domanda di elettricità del Regno Unito. Questo ha superato il valore di luglio 2022, nonostante le temperature record di quell'estate.

Cosa era successo? Sebbene la produzione di pannelli solari sia diminuita del 7% a luglio, la domanda complessiva di elettricità è diminuita del 15%, in parte a causa di una domanda sostanzialmente ridotta per il raffreddamento. Il legame tra i due è molto chiaro.

Circa l'autore

Tom Rogers, Professore Associato di Ingegneria dell'Energia Sostenibile, Nottingham Trent University; Amin Al-Habaibeh, Professore di Sistemi di Ingegneria Intelligente, Nottingham Trent University; Angelines Donastorg Sosa, Assistant Lecturer in Energie Rinnovabili e Gestione dell'Energia, Università di Coventrye Vahid Vahidinasab, Professore Associato di Sistemi di Potenza ed Energia, Nottingham Trent University

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.