De regio die wordt bestreken door het Belt and Road Initiative (BRI) heeft een aanzienlijk potentieel om te worden aangedreven door zonne-energie, onderzoekers rapporteren 27 juni in het tijdschrift Joule . Minder dan 4 procent van het maximale zonnepotentieel van de regio zou kunnen voldoen aan de elektriciteitsvraag van de BRI voor 2030. Het onderzoek suggereert een mogelijke oplossing om de behoefte van de BRI-landen aan fossiele brandstoffen te verminderen naarmate ze zich ontwikkelen. Dit is de eerste keer dat het hernieuwbare energiepotentieel van de regio wordt gekwantificeerd.

De Chinese overheid lanceerde de BRI in 2013, gericht op het bevorderen van regionale ontwikkeling en connectiviteit. "Belt" vertegenwoordigt de Silk Road Economic Belt die de oude Silk Road weergalmt, die Azië met Europa verbond. "Weg" verwijst naar de maritieme zijderoute van de 21e eeuw die China met Zuidoost-Azië verbindt, Zuid Azie, en Noord-Afrika. Tot dusver, meer dan 120 landen in Azië, Europa, Afrika, Noord Amerika, Zuid-Amerika, en Oceanië zijn erbij betrokken.

Het bouwen van harde infrastructuur, zoals spoorwegen, gebouwen, en energiecentrales, staat centraal in het initiatief. Echter, de meeste projecten verbruiken veel energie, met hoge uitstoot als gevolg. In aanvulling, de meeste landen die betrokken zijn bij het BRI zijn ontwikkelingslanden. Een deel van hun bevolking heeft geen toegang tot elektriciteit. Naarmate de regio zich onder het initiatief ontwikkelt, de behoefte aan macht zal naar verwachting toenemen.

"Als we voor energie blijven vertrouwen op fossiele brandstoffen, het kan aanzienlijk meer CO2 aan de atmosfeer toevoegen, niet alleen dit jaar maar voor de komende decennia ", zegt co-auteur Xi Lu van Tsinghua University. "Dit is niet duurzaam. Als we de emissiereductiedoelstelling van het Akkoord van Parijs willen halen, we hebben hernieuwbare energie nodig."

Veel BRI-landen, vooral die in West- en Zuid-Azië, een hoge blootstelling aan de zon hebben, dus besloten Lu en zijn collega's om de zonnebron in de regio te beoordelen. Het team selecteerde 66 BRI-landen die geografisch met elkaar verbonden zijn en bouwde een integratief ruimtelijk model om hun zonne-energiepotentieel te berekenen met gegevens met een hoge resolutie.

Het team identificeerde eerst gebieden die geschikt waren voor het bouwen van zonneparken. Deze gebieden zouden anders voldoende zonnestraling ontvangen en een lagere grondwaarde hebben - plaatsen zoals bossen en landbouwgrond zijn uitgesloten. Vervolgens berekenden ze de afstand en pakkingsdichtheid van zonnepanelen, die zonlicht absorberen en energie opwekken, dat zou de stroomopbrengst voor elk gebied maximaliseren. Eindelijk, ze berekenden de energie-output van de gebieden in elk uur na rekening te hebben gehouden met beperkende factoren zoals schaduw en temperatuur, die de prestaties van zonnepanelen beïnvloeden.

"Ons model biedt een uitgebreide analyse van het zonne-energiepotentieel van de regio door rekening te houden met veel beïnvloedende factoren, " zegt Lu. "We hebben ook de zonne-energie-output op uurbasis berekend, wat nauwkeuriger is dan eerdere schattingen die maandelijkse gegevens gebruiken."

Het team ontdekte dat deze landen maar liefst 448,9 petawattuur aan energie kunnen opwekken, dat is ongeveer 41 keer de vraag naar elektriciteit in deze landen in 2016. Aan hun elektriciteitsbehoefte voor 2030 zou kunnen worden voldaan door slechts 3,7 procent van de zonne-energie in de regio om te zetten. Om dit te behalen, het zou een investering vergen van $ 11,2 biljoen en een landoppervlak van 88, 426 vierkante kilometer.

"Het geld is erg groot, ", zegt co-auteur Michael McElroy van Harvard University. "Maar als je die toezegging doet, de energie is gratis. Plus, de kosten van het bouwen van zonneparken dalen zeer dramatisch vanwege de technologische vooruitgang. We verwachten dat het binnen tien jaar vergelijkbaar zal worden met fossiele brandstoffen."

Uit de analyse blijkt ook een mismatch tussen het energiepotentieel en de elektriciteitsvraag. Landen met 70,7% van het potentieel verbruiken slechts 30,1% van de regionale elektriciteit. Daarom, grensoverschrijdende elektriciteitstransmissienetwerken kunnen worden gebruikt om de voordelen van zonne-energie te maximaliseren door overschotten aan zonne-elektriciteit te exporteren om tekorten in de elektriciteitsvoorziening elders op te vangen. Om een ​​dergelijk project in de praktijk te brengen, internationale samenwerking is essentieel.

"Het zou een uitdaging zijn, omdat verschillende landen verschillende prioriteiten hebben als het gaat om ontwikkeling, " zegt Lu. "Maar het BRI is een kans omdat het een raamwerk creëert voor samenwerking tussen landen, verenigingen, en industrieën gebeuren. Er zijn ook fondsen en banken die zich inzetten voor de bevordering van groene ontwikkeling van de BRI, die financiële steun biedt."

Omdat BRI-landen meerdere tijdzones en verschillende klimaatomstandigheden omvatten, dergelijke grensoverschrijdende netten zouden ook helpen om de impact te verminderen wanneer zonlicht in bepaalde gebieden niet beschikbaar is.

"Dit voordeel valt samen met het concept 'Facilities Connectivity', dat een van de vijf samenwerkingsprioriteiten van het BRI is, ", zegt de eerste auteur Shi Chen van de Tsinghua University. "In de context van Global Energy Interconnection (GEI), zonne-energieopwekking zal ongetwijfeld een nieuwe ontwikkelingskans inluiden in de golf van transnationale en zelfs transregionale elektriciteitsinterconnectie."

"Het zonnepotentieel en de samenwerkingsmogelijkheden die in deze analyse worden onthuld, is een kans voor de BRI-landen om een ​​sprong te maken van hun koolstofintensieve trajecten naar koolstofarme toekomsten, ", zegt co-auteur Jiming Hao van de Tsinghua University. "De mogelijkheid om toekomstige economische groei los te koppelen van toenemende koolstofemissies bestaat inderdaad."

"Onze hoop is dat dit document de vergroening van BRI kan beïnvloeden, zodat we kunnen proberen het initiatief op een betere manier te doen, "zegt McElroy. "En daar ben ik optimistisch over."