Европейский побег от электросетей — еще долго невыгодно!

Около 53% европейских отдельно стоящих домов могли бы обеспечить все свои собственные потребности в энергии в 2020 году, используя только местное солнечное излучение на крыше. Технические возможности реализации таких возможностей могут возрасти до 75% в 2050 году. Об этом говорится в опубликованном 2 ноября в журнале «Джоуль» исследовании. При этом его авторы утверждают, что для отдельных домохозяйств нет никакой экономической выгоды от полной самообеспеченности в текущих или будущих условиях, хотя в некоторых случаях затраты сопоставимы с затратами на пребывание в сети.

По оценкам исследователей, самообеспеченность будет экономически целесообразна для 5% (два миллиона) из 41 миллиона отдельно стоящих домов на одну семью в Европе в 2050 году, если домохозяйства готовы платить до 50% больше, чем стоимость сохранения полной зависимости от сети.

— Наши результаты показывают, что даже в 2050 году отказ от сети будет не самым экономичным выбором, но может иметь смысл инвестировать в такие самодостаточные здания, если вы готовы платить больше за самообеспеченность, — отмечает ведущий автор исследования из Технологического института Карлсруэ в Германии Макс Кляйнебрам.

Затраты на сетевую энергию растут, а технологии возобновляемых источников энергии становятся все более доступными. В стремлении к самообеспеченности все больше и больше домохозяйств проявляют интерес к производству собственных источников энергии из возобновляемых источников.

Команда под руководством Кляйнебрама решила узнать, насколько возможно, чтобы отдельные жилые дома в разных частях Европы стали полностью самодостаточными и принесет ли это какие-либо финансовые выгоды. Хотя потенциал перехода Европы на 100% возобновляемую энергию рассматривался в континентальном, национальном и региональном масштабе, данное исследование представляет собой первый анализ на уровне отдельных зданий.

Чтобы определить регионы и типы зданий, которые более склонны к самообеспечению, исследователи собрали базу данных домов по всей Европе и определили 4000 домов, которые были репрезентативными для разных регионов с точки зрения архитектуры, спроса на электроэнергию в домах, климатических условий и местных экономических условий. рамки.

Затем исследователи разработали оптимальные энергетические системы для каждого типичного дома, которые полностью покрывают потребности в электрической и тепловой энергии при минимизации затрат. Эти системы включали такие решения, как солнечные панели на крыше, небольшие ветряные турбины, различные типы систем хранения, установку тепловых насосов, а также меры по модернизации и изоляции.

Затем исследователи масштабировали свои результаты, чтобы оценить техническую и экономическую осуществимость энергетической самодостаточности для 41 миллиона отдельно стоящих частных домов в Европе.

В целом, по их оценкам, 53% домов могли бы технически достичь энергетической самообеспеченности в 2020 году, и эта доля может увеличиться до 75% к 2050 году с ожидаемыми улучшениями в области возобновляемых источников энергии и технологий хранения. Однако стать полностью самодостаточным было дороже, чем оставаться полностью зависимым от энергосистемы, как в 2020, так и в 2050 году.

Дома в солнечных европейских странах, таких как Кипр, Мальта и Италия, имеют больший экономический потенциал для самообеспечения, в то время как в странах Северной Европы, таких как Финляндия, Норвегия и Швеция (где существует большое несоответствие между высокими потребностями в энергии зимой и солнечной радиацией ) имеют самый низкий потенциал.

Регионы с более крупными крышами, такие как Дания, Словения, Нидерланды и Франция, также имеют больший потенциал самообеспеченности. Исследователи также отметили, что существует больший потенциал для самодостаточных зданий в странах с высокими затратами на электроэнергию в сети, таких как Германия, поскольку там меньше финансовых стимулов оставаться в сети.

Хотя достижение полной самообеспеченности может быть экономически невыгодным, исследователи продемонстрировали, что частичная самодостаточность — когда здание остается подключенным к электросети, но также инвестирует в фотоэлектрическую систему, тепловой насос и изоляцию — может снизить затраты на электроэнергию для домохозяйств. Оптимальная степень самообеспеченности различалась для разных зданий и регионов, но для одного репрезентативного здания в Германии, по оценкам исследователей, было бы экономически оптимально достичь 73% самообеспеченности в 2020 году и 78% самообеспеченности в 2050 году.

— В макроэкономическом масштабе было бы менее эффективно, если бы большое количество домохозяйств отказывались от сети, а не поддерживали ее, — говорит Кляйнебрам.

Поскольку затраты на поддержку сети распределяются между пользователями, существует также вероятность дальнейшего роста затрат на сеть, поскольку домохозяйства решают выйти из сети.

— С социальной точки зрения необходимо учитывать возможность того, что очень богатые домохозяйства могут отключиться от сети, и в этом случае остальную часть работы сети придется оплачивать экономически более слабым домохозяйствам, — отмечает ученый.