SolarEV City-koncept:Opbygning af fremtidens bykraft- og mobilitetssystemer

Byer er blevet fokus for den globale indsats for at begrænse klimaet, fordi de er ansvarlige for 60 til 70 % af energirelateret CO ₂ emissioner. I takt med at verden bliver mere og mere urbaniseret, det er afgørende at identificere omkostningseffektive veje til at dekarbonisere og øge byernes modstandsdygtighed, som sikrer deres beboeres velbefindende. I dette studie, vi foreslår et SolarEV City koncept, hvor integrerede systemer af byers solcelleanlæg på taget og elektriske køretøjer (EV'er) leverer CO2 til en overkommelig pris og kan sendes ₂ -gratis elektricitet til byboere.

SolarEV City antager, at 70% af tagene i byer maksimalt bruges til PV, og alle personbiler konverteres til EV i byer, der bruges som batterier til PV-elektricitet. Vi gennemførte teknoøkonomiske analyser for at evaluere konceptet i forhold til CO ₂ emissionsreduktion, omkostningsbesparelser, energitilstrækkelighed, selvforsyning, selvforbrug for ni japanske byområder (Kyoto City, Hiroshima by, Korimaya by, Okayama City, Sapporo City, Sendai City, Niigata City, Kawasaki City, særlige distrikter i Tokyo).

Vores analyser tyder på, at implementeringer af konceptet kan opfylde 53 til 95 % af elbehovet i ni store japanske byområder i 2030 med brug af 70 % af tagarealet i byerne. CO ₂ emissioner fra køretøjsbrug og elproduktion i disse områder kan reduceres med 54 til 95 % med potentielle omkostningsbesparelser på 26-41 %. Høj omkostningseffektivitet og sæsonmæssigt stabil isolation på lave breddegrader kan betyde, at konceptet kan være mere effektivt til at dekarbonisere bymiljøer i nye økonomier på lave breddegrader.

Blandt flere faktorer, statslige indgreb vil spille en afgørende rolle i realiseringen af ​​sådanne systemer, især i lovgivningsbestemmelser, der forbedrer indtrængen af ​​det integrerede system af PV og EV og muliggør dannelse af decentrale strømsystemer. Da bottom-up-processer er kritiske, politiske beslutningstagere, fællesskaber, industrier og forskere bør arbejde sammen om at opbygge sådanne systemer, der overvinder sociale og lovgivningsmæssige barrierer.