Steden zijn de focus geworden van wereldwijde inspanningen voor klimaatmitigatie, omdat ze verantwoordelijk zijn voor 60 tot 70% van de energiegerelateerde CO ₂ uitstoot. Nu de wereld steeds verder verstedelijkt, het is van cruciaal belang om kosteneffectieve routes te identificeren om steden koolstofarm te maken en de veerkracht te vergroten, die het welzijn van hun bewoners verzekeren. In dit onderzoek, wij stellen een SolarEV City-concept voor, waarin geïntegreerde systemen van fotovoltaïsche zonne-energie op het dak en elektrische voertuigen (EV's) van steden zorgen voor betaalbare en verzendbare CO ₂ - gratis elektriciteit voor stadsbewoners.

De SolarEV City gaat ervan uit dat maximaal 70% van de daken in steden worden gebruikt voor PV en dat alle personenauto's in steden worden omgebouwd naar EV en worden gebruikt als batterijen voor PV-elektriciteit. We voerden techno-economische analyses uit om het concept te evalueren in termen van CO ₂ emissiereductie, kostenbesparingen, energievoorziening, zelfvoorziening, eigen verbruik voor negen Japanse stedelijke gebieden (Kyoto City, Hiroshima-stad, Korimaya-stad, Okayama-stad, Sapporo-stad, Sendai-stad, Niigata-stad, Kawasaki-stad, speciale wijken van Tokio).

Onze analyses geven aan dat implementaties van het concept tegen 2030 53 tot 95% van de elektriciteitsvraag in negen grote Japanse stedelijke gebieden kunnen dekken met 70% van het dakoppervlak in de steden. CO ₂ uitstoot door voertuiggebruik en elektriciteitsopwekking in deze gebieden kan worden verminderd met 54 tot 95% met potentiële kostenbesparingen van 26-41%. Hoge kosteneffectiviteit en seizoensstabiele zonnestraling op lage breedtegraden kan betekenen dat het concept effectiever kan zijn om stedelijke omgevingen in opkomende economieën op lage breedtegraden koolstofarm te maken.

Onder verschillende factoren, overheidsinterventies zullen een cruciale rol spelen bij het realiseren van dergelijke systemen, in het bijzonder in wetgevende voorschriften die de penetratie van het geïntegreerde systeem van PV en EV verbeteren en de vorming van gedecentraliseerde energiesystemen mogelijk maken. Omdat bottom-upprocessen cruciaal zijn, beleidsmakers, gemeenschappen, industrieën en onderzoekers moeten samenwerken om dergelijke systemen op te bouwen die sociale en regelgevende belemmeringen overwinnen.