Προχωράμε προς τον στόχο μας για την ηλιακή ενέργεια, από στέγη σε στέγη

Ο ήλιος παράγει απίστευτη ποσότητα ενέργειας. Σε ένα δευτερόλεπτο παράγει αρκετή ώστε να καλύψει τις ανάγκες του πολιτισμού για 500.000 χρόνια. Ακόμα πιο σημαντικό: Η ηλιακή ακτινοβολία που φτάνει στη Γη σε μία μόνο ώρα επαρκεί για την ενέργεια που χρειάζεται η παγκόσμια οικονομία για ένα ολόκληρο έτος. Δυστυχώς, μόνο ένα πολύ μικρό μέρος αυτής της ενέργειας συλλέγεται. Αν όλες οι κατάλληλες οροφές στις ΗΠΑ είχαν φωτοβολταϊκά πάνελ, θα κάλυπταν το 39% των ενεργειακών αναγκών της χώρας. Με λίγα λόγια, η ανθρωπότητα έχει στα χέρια της, ή μάλλον από πάνω της, τεράστιο δυναμικό ηλιακής ενέργειας.

Γιατί εξακολουθεί η ηλιακή ενέργεια να υποτιμάται; Εν μέρει, πρόκειται για πρόβλημα υποδομών. Το παραδοσιακό ενεργειακό δίκτυο δεν είναι ιδανικό για ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Πρόκειται, επίσης, για πρόβλημα μάρκετινγκ: Υπερβολικά πολλοί άνθρωποι εξακολουθούν να θεωρούν το ηλιακό σύστημα για το σπίτι τους μια ακριβή πολυτέλεια, ενώ στην πραγματικότητα το κόστος παραγωγής ηλιακών συστημάτων είναι χαμηλότερο από ποτέ και η ηλιακή ενέργεια εκτός δικτύου είναι πλέον συχνά φθηνότερη από την ενέργεια που παρέχεται από το δίκτυο.

Όμως, εν τέλει, πρόκειται για πρόβλημα πληροφόρησης. Για τους περισσότερους, η πορεία προς την ηλιακή ενέργεια είναι γεμάτη ερωτήσεις: σχετικά με το κόστος, τα μοτίβα καιρού και φωτός, το εμβαδόν της οροφής που μπορεί να χρησιμοποιηθεί, τη γωνία και την κλίση, τα κρατικά κίνητρα. Οι πληροφορίες είναι διάσπαρτες στον ιστό, από τις βάσεις δεδομένων του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ¹ έως τους ιστοτόπους των προμηθευτών ηλιακών συστημάτων. Με άλλα λόγια, η μετάβαση στην ηλιακή ενέργεια είναι πολύ πιο δύσκολη από ό,τι θα έπρεπε και θα μπορούσε να είναι.

Αλλά, μερικά χρόνια πριν ο Carl Elkin, ένας μηχανικός στα γραφεία της Google στο Κέιμπριτζ της Μασαχουσέτης, είχε μια ιδέα: Αν συγκεντρώναμε μια σειρά διαφορετικών ροών δεδομένων και κάναμε μερικούς σύνθετους μαθηματικούς υπολογισμούς, θα μπορούσαμε να έχουμε, για οποιαδήποτε διεύθυνση, μια βάσιμη εκτίμηση της ηλιακής ενέργειας που θα μπορούσε να παρέχει αυτή η οροφή.

Η ιδέα ξεκίνησε από τις δορυφορικές εικόνες οροφών που εμφανίζονται στο Google Earth: Αυτές οι λήψεις παρέχουν ένα ψηφιακό μοντέλο επιφάνειας που δείχνει τον προσανατολισμό μιας οροφής (η νότια ή νοτιοδυτική έκθεση είναι η καλύτερη), τη γωνία της κλίσης της και την ύπαρξη αντικειμένων που κάνουν σκιά, όπως είναι τα δέντρα. Από εδώ μπορούμε να δημιουργήσουμε ένα μοντέλο για το πόσο ηλιακό φως πέφτει στην επιφάνεια μιας οροφής, παρακολουθώντας το φως μέσα στην ημέρα με τη χρήση τρισδιάστατης γεωμετρίας. Προσθέτουμε δεδομένα για τα μοτίβα καιρού, υπολογίζουμε τους μέσους όρους κατά τη διάρκεια ενός έτους, μετατρέπουμε από ηλιακό φως σε κιλοβατώρες και έτοιμο: μια εκτίμηση αναφοράς της ηλιακής απόδοσης της οροφής. Από αυτό το σημείο, χρειάζονται μόνο λίγοι ακόμα υπολογισμοί για να παρέχουμε μια εκτίμηση κόστους προσαρμοσμένη σε αυτή τη διεύθυνση.

Ο Elkin μίλησε για την ιδέα στους συναδέλφους του. Δεκάδες άτομα από πέντε γραφεία προσφέρθηκαν να συμμετάσχουν. "Άρχισαν να εμφανίζονται άνθρωποι από παντού", λέει ο Elkin. Καθώς η ομάδα του έργου εξέλισσε το εργαλείο, προστέθηκαν κι άλλες ιδέες. Το Sunroof έχει κατά μέσο όρο 20 διαφορετικά σενάρια ενεργειακής χρήσης και οι χρήστες μπορούν να εισάγουν το ακριβές κόστος και τη χρήση, για ακόμα μεγαλύτερη ακρίβεια.² Η ομάδα εφάρμοσε επίσης μηχανική εκμάθηση, για να βοηθήσει το Sunroof να κάνει πράγματα όπως να διακρίνει καλύτερα τις οροφές από τα δέντρα και να μετρά το φως από κάθε περιοχή του ουρανού.

Η ηλιακή ακτινοβολία που φτάνει στη Γη σε μία μόνο ώρα επαρκεί για την ενέργεια που χρειάζεται η παγκόσμια οικονομία για ένα ολόκληρο έτος. Δυστυχώς, μόνο ένα πολύ μικρό μέρος αυτής της ενέργειας συλλέγεται.

Το Sunroof επεξεργάζεται περίπου 1 petabyte (1.000 terabyte) δεδομένων: το ύψος και το χρώμα 43 εκατομμυρίων κατοικιών, πληροφορίες για τον καιρό, περίπου 1.000 κίνητρα που παρέχονται από τις πολιτείες και τις τοπικές αρχές και εκατοντάδες τοπικές τιμές ηλεκτρικής ενέργειας.

Κατά τη διάρκεια των τελευταίων 3 ετών, το Sunroof εξελίχθηκε από έργο μερικής απασχόλησης σε εργασία πλήρους ωραρίου για τον Elkin και την ομάδα του. Η υπηρεσία, που κυκλοφόρησε αρχικά με σκοπό την ενημέρωση και την εκπαίδευση των καταναλωτών, πλέον διευκολύνει επίσης τους ενδιαφερόμενους ιδιοκτήτες κατοικιών να έρχονται σε επαφή με παρόχους ηλιακών συστημάτων στην περιοχή τους. Το Sunroof καλύπτει 43 εκατομμύρια οροφές στις ΗΠΑ, πάνω από το 50% όλων των νοικοκυριών, και εντός των επόμενων μηνών θα είναι διαθέσιμο και στις 50 πολιτείες.

Η ομάδα εξερευνά, επίσης, το ενδεχόμενο διεθνούς επέκτασης και πρόσφατα κυκλοφόρησε το Data Explorer, ένα εργαλείο που παρέχει σε ερευνητές, υποστηρικτές κοινοτήτων και τοπικούς υπευθύνους χάραξης πολιτικής πρόσβαση σε περισσότερα συγκεντρωτικά δεδομένα ηλιακής απόδοσης, για να τους βοηθά να υποστηρίξουν με επιχειρήματα την ευρύτερη ανάπτυξη συστημάτων ηλιακής ενέργειας σε επίπεδο πολιτείας, κομητείας, πόλης και γειτονιάς.

Μάλιστα, ένα από τα σημαντικότερα οικονομικά εμπόδια που αντιμετωπίζει ο κλάδος είναι το κόστος της απόκτησης πελατών. Ο ανταγωνισμός είναι τόσο υψηλός ώστε οι πάροχοι ξοδεύουν περίπου το 44% του κόστους μιας εγκατάστασης μόνο για να εξασφαλίσουν νέα συμβόλαια.³ Για να αντισταθμίσει αυτό το πρόβλημα, το Sunroof προσφέρει συστάσεις παρόχων ηλιακών συστημάτων χωρίς κόστος.⁴ Δεν μπορούμε να σκεφτούμε καλύτερο τρόπο να βοηθήσουμε, ώστε να αφήσουμε τον ήλιο να λάμψει.

project sunroof outbound