Krovne solarne instalacije mogle bi povisiti dnevne temperature u urbanim sredinama do 1,5 °C, ali i smanjiti noćne

Međunarodna skupina znanstvenika stvorila je novi model za procjenu krovnih fotonaponskih solarnih panela  u urbanim mikroklimama. Modul koristi najnoviji model istraživanja i predviđanja vremena, integrirajući energetski model zgrade i parametrizaciju učinka zgrade. Model je provjeren na deset promatračkih postaja u Kolkati, Indija, korištenjem eksperimentalno potvrđenih modela.

„Iako postojeća literatura izvještava o utjecaju panela na urbani okoliš, većina se temelji na terenskim eksperimentima na licu mjesta ili simulacijama na razini zgrade, nedostajući sveobuhvatnoj analizi na razini više gradova. Ove studije također zanemaruju konvektivni prijenos topline između površine krova i stražnje strane solarnih ploča,” rekli su akademici. "Naša studija rješava te nedostatke uključivanjem novih parametara za panele, uključujući konvektivni prijenos topline, što rezultira usklađenijim rezultatima s drugim studijama koje uključuju slična razmatranja."

Kombinirani pristup, nazvan model WRF/BEP + BEM, može izračunati izmjenu topline, zamah, vlažnost i turbulentni tok kinetičke energije između zgrada i vanjskog okoliša u stabilnim atmosferskim uvjetima. Isprva je testiran u indijskom gradu Kolkata (bivša Kalkuta), a zatim je potvrđen u Sydneyu ( Australija); Austinu (SAD), Ateni i Bruxellesu kako bi se osiguralo da nalazi nisu ograničeni na određenu klimatsku zonu.

Prema podacima prikupljenim u Kolkati, solarni sustavi mogu povećati dnevne temperature zraka pri površini zemlje do 1,5 °C, jer apsorbiraju približno 90% sunčeve energije, pretvarajući je do približno 20% u električnu energiju, dok ostatak doprinosi njihovom zagrijavanju. Noću, s druge strane, puna gradska fotonaponska pokrivenost može smanjiti maksimalne noćne temperature zraka na površini zemje do 0,6 °C. U satima najveće vrućine, površinska temperatura krova porasla bi do 3,2 °C i imala prosječno hlađenje od 1,4 °C noću.

Temperature zraka blizu površine bile su slične posvuda. Sydney je doživio hlađenje od 0,8 °C noću i porast od 1,9 °C tijekom dana; Austin je pokazao zahlađenje od 0,7 °C i porast od 1,8 °C, dok je Atena imala 0,4 °C, odnosno 1,2 °C. Rezultati iz Bruxellesa pokazali su noćno zahlađenje od 0,3 °C i dnevni porast od 1,1 °C.

Nalazi su predstavljeni u studiji "Krovni fotonaponski solarni paneli zagrijavaju i hlade gradove ", objavljenoj u Nature Cities . Istraživanje su proveli istraživači s indijskog Sveučilišta Calcutta, Indijskog instituta za tehnologiju Kharagpur , Sveučilišta Jadavpur , američkog Tehnološkog instituta Massachusetts (MIT), Sveučilišta Texas u Austinu, Kineske akademije znanosti i australskog Sveučilišta Novi Južni Wales .