Den region som omfattas av Belt and Road Initiative (BRI) har betydande potential att drivas av solenergi, forskare rapporterar 27 juni i tidskriften Joule . Mindre än 4 procent av den maximala solpotentialen i regionen skulle kunna möta BRI:s elbehov för 2030. Forskningen föreslår en möjlig lösning för att minska BRI-ländernas behov av fossila bränslen när de utvecklas. Detta är första gången den förnybara energipotentialen i regionen kvantifieras.

Den kinesiska regeringen lanserade BRI 2013, som syftar till att främja regional utveckling och anslutning. "Belt" representerar Silk Road Economic Belt som ekar den antika sidenvägen, som knöt Asien till Europa. "Road" syftar på 2000-talets maritima sidenväg som förbinder Kina med Sydostasien, Sydasien, och Nordafrika. Än så länge, mer än 120 länder i Asien, Europa, Afrika, Nordamerika, Sydamerika, och Oceanien är inblandade.

bygga hård infrastruktur, såsom järnvägar, byggnader, och kraftverk, är ett huvudfokus för initiativet. Dock, de flesta av projekten använder stora mängder energi, vilket resulterar i höga utsläpp. Dessutom, de flesta länder som är involverade i BRI är utvecklingsländer. En del av befolkningen har inte tillgång till el. När regionen utvecklas under initiativet, Behovet av kraft förväntas öka.

"Om vi ​​fortsätter att förlita oss på fossila bränslen för energi, det kan tillföra betydligt mer CO2 till atmosfären, inte bara i år, men under de närmaste decennierna, " säger medförfattaren Xi Lu vid Tsinghua University. "Detta är inte hållbart. Om vi ​​vill uppnå utsläppsminskningsmålet som ställts upp i Parisavtalet, vi behöver förnybar energi."

Många BRI-länder, särskilt de i västra och södra Asien, har hög solexponering, så Lu ​​och hans kollegor bestämde sig för att bedöma regionens soltillgång. Teamet valde ut 66 BRI-länder som är anslutna geografiskt och byggde en integrerad rumslig modell för att beräkna deras solenergipotential med högupplösta data.

Teamet identifierade först områden som var lämpliga för att bygga solgårdar. Dessa områden skulle få tillräckligt med solstrålning och annars ha lägre markvärde – platser som skogar och jordbruksmark är undantagna. Sedan beräknade de avståndet och packningsdensiteten för solpaneler, som absorberar solljus och genererar energi, som skulle maximera effektutbytet för varje område. Till sist, de beräknade områdenas energiuttag per timme efter att ha övervägt begränsande faktorer som skuggning och temperatur, vilket påverkar prestandan hos solpaneler.

"Vår modell ger en omfattande analys av regionens solenergipotential genom att ta hänsyn till många påverkande faktorer, " säger Lu. "Vi beräknade också solenergiproduktionen på timbasis, vilket är mer exakt än tidigare uppskattningar som använder månadsdata."

Teamet fann att dessa länder kan generera så mycket som 448,9 petawattimme energi, vilket är cirka 41 gånger efterfrågan på el i dessa länder 2016. Deras elbehov 2030 skulle kunna tillgodoses genom att endast omvandla 3,7 procent av regionens solenergi. För att uppnå detta, det skulle kräva en investering på 11,2 biljoner dollar och en landyta på 88, 426 kvadratkilometer.

"Pengarna är mycket stora, " säger medförfattaren Michael McElroy vid Harvard University. "men om du gör det åtagandet, energin är gratis. Plus, kostnaderna för att bygga solgårdar minskar mycket dramatiskt på grund av de tekniska framstegen. Vi räknar med att det kommer att likna fossila bränslen inom ett decennium."

Analysen avslöjar också en obalans mellan energipotentialen och elbehovet. Länder med 70,7 % av potentialen förbrukar endast 30,1 % av den regionala elen. Därför, gränsöverskridande kraftöverföringsnät kan användas för att maximera fördelarna med solenergi genom att exportera överskott av solel för att möta brister i tillgången på el på andra håll. För att sätta igång ett sådant projekt, internationellt samarbete är viktigt.

"Det skulle vara utmanande, eftersom olika länder har olika prioriteringar när det gäller utveckling, " säger Lu. "Men BRI är en möjlighet eftersom det sätter upp ett ramverk för samarbeten mellan länder, föreningar, och industrier att hända. Det finns också fonder och banker som har åtagit sig att främja grön utveckling av BRI, som ger ekonomiskt stöd."

Eftersom BRI-länder spänner över flera tidszoner och olika klimatförhållanden, sådana gränsöverskridande nät skulle också bidra till att minska påverkan när solljus inte är tillgängligt i vissa områden.

"Denna fördel sammanfaller med "Facilities Connectivity"-konceptet, vilket är en av BRI:s fem samarbetsprioriteringar, " säger den första författaren Shi Chen vid Tsinghua University. "I samband med Global Energy Interconnection (GEI), solenergiproduktion kommer definitivt att inleda en ny utvecklingsmöjlighet i vågen av transnationell och till och med transregional kraftsammankoppling."

"Solenergipotentialen och samarbetsmöjligheterna som avslöjas i denna analys är en chans för BRI-länderna att hoppa från sina kolintensiva banor till terminer med låga koldioxidutsläpp, " säger medförfattaren Jiming Hao vid Tsinghua University. "Möjligheten att frikoppla framtida ekonomisk tillväxt från ökande koldioxidutsläpp finns."

"Vår förhoppning här är att detta papper kan påverka grönare BRI, så att vi kan försöka göra initiativet på ett bättre sätt, " säger McElroy. "Och jag är optimistisk om det."