Satelity "podpowiadają", jak zachęcać do paneli słonecznych

Popularyzacja wielu technologii konsumenckich przebiega zwykle według podobnego schematu – niezależnie, czy dotyczy to elektronicznego auta czy smartfona. W pierwszej kolejności urządzenie kupują osoby bardziej zamożne bądź fani nowych technologii, którzy są gotowi zapłacić wyższą cenę za interesujący ich produkt. Z biegiem czasu pojawia się jednak efekt skali, zatem produkcja się zwiększa, ceny sprzętu spadają, a sprzedaż dynamicznie rośnie. W końcu rynek zostaje danym towarem nasycony, a liczba użytkowników technologii się stabilizuje.

Ale naukowcy z Uniwersytetu Stanforda w Stanach Zjednoczonych dostrzegli, że przynajmniej w ich kraju ten schemat nie dotyczy popularyzacji paneli słonecznych wśród właścicieli nieruchomości. I dzieje się tak nawet mimo tego, że w ostatnich latach ceny instalacji fotowoltaicznych spadły, ilość produkowanej przez nie energii elektrycznej wzrosła, a władze oferują obywatelom system różnorodnych finansowych zachęt.

By wyjaśnić to zjawisko, badacze postanowili sięgnąć po najnowsze technologie. W pierwszej kolejności sprawdzili, jak w ostatnim czasie zmieniała się popularność instalacji fotowoltaicznych. W tym celu sięgnęli po wysokorozdzielcze zobrazowania satelitarne z lat 2006–2017, a następnie przy użyciu autorskich algorytmów uczenia maszynowego DeepSolar++ zlokalizowali panele słoneczne w 400 wybranych hrabstwach USA.

Wyzwaniem na tym etapie było choćby to, że w pierwszych latach XXI wieku komercyjne zdjęcia satelitarne miały znacznie gorszą rozdzielczość niż dekadę później, zatem identyfikowanie na nich paneli było trudniejsze. Problem ten skutecznie rozwiązano, porównując zobrazowania w lepszej i gorszej jakości dla tego samego obszaru i z tego samego okresu.

W drugiej kolejności badacze ze Stanforda bazę paneli utworzoną na podstawie zdjęć satelitarnych porównali z lokalnymi danymi demograficznymi dotyczącymi m.in. poziomu zamożności. Wyniki swoich analiz opublikowali niedawno w czasopiśmie "Joule".

"To pierwsze badanie, które analizuje popularyzację energetyki słonecznej w Stanach Zjednoczonych w tak szczegółowy sposób oraz w tak długim okresie" – podkreśla współautor publikacji, profesor Ram Rajagopal z Uniwersytetu Stanforda. - "Nasze wnioski są trochę zaskakujące. Społeczności o niskich dochodach wcale nie zaczęły chętniej sięgać po panele słoneczne. Albo w ogóle nie rozpoczęły wykorzystania tego źródła energii, albo osiągnęły poziom nasycenia na bardzo niskim poziomie".

Aby głębiej zbadać przyczyny tej sytuacji, naukowcy przyrównali zgromadzone przez siebie dane do federalnej bazy zawierającej informacje o zachętach do stosowania energetyki odnawialnej obowiązujących w poszczególnych regionach USA. Wychodzili bowiem z założenia, że w teorii mechanizmy te powinny motywować do inwestycji w panele słoneczne przede wszystkim gorzej usytuowanych obywateli.

W uproszczeniu zachęty te dzielą się na dwa typy. Najpopularniejszym rozwiązaniem w USA są ulgi w podatku dochodowym lub od nieruchomości. Znacznie rzadziej stosuje się natomiast tzw. zachęty oparte na wydajności, tj. bazujące na ilości energii odnawialnej produkowanej przez właściciela nieruchomości i oddawanej przez niego do sieci elektroenergetycznej.

Badania naukowców ze Stanforda wykazały, że ulgi podatkowe, choć powszechnie dostępne, były wykorzystywane głównie przez bogatszych obywateli. Uczeni podejrzewają, że jest to spowodowane tym, że mniej zamożne osoby płacą niższe podatki, zatem zachęty te dają im mniejsze korzyści. Poza tym część z nich nie posiada własnej nieruchomości, ale ją wynajmuje, zatem i tak nie mogliby skorzystać z takiej ulgi.

"Jeśli chcemy przyspieszyć popularyzację energii słonecznej w społecznościach o niższych dochodach, dobrym rozwiązaniem są zachęty oparte na wydajności" – podsumowuje swoje badania prof. Rajagopal. Naukowcy ze Stanforda zastrzegają jednak, że w swoich badaniach zaobserwowali korelację, a nie przyczynowość. Nie są zatem pewni, dlaczego ten drugi typ zachęt okazał się skuteczniejszy wśród mniej zamożnych. Jak przypuszczają, być może jest on atrakcyjniejszy dla właścicieli mieszkań w budynkach wielorodzinnych.

Nauka w Polsce, Jerzy Królikowski

zan/