सूर्यप्रकाश रात्रीसाठी साठवून ठेवणाऱ्या उभ्या गाड्या

सौर पॅनेल आणि विजेच्या गाड्या वेगाने पसरत आहेत, पण त्यांच्या वेळा जुळत नाहीत: पॅनेल दिवसा उजेडात वीज बनवतात आणि सूर्यास्ताला थांबतात, तर गाड्या सहसा संध्याकाळी, लोक घरी परतल्यावर, चार्ज होतात. दोन्ही जितके जास्त, तितके त्यांचा समतोल साधण्यासाठी वीज-जाळ्याला अधिक कष्ट करावे लागतात.

“SolarEV City” ही कल्पना या विसंगतीला जुळणीत बदलते: विजेच्या गाड्यांच्या बॅटऱ्या छतावरील पॅनेलच्या शेजारी शहरभर पसरलेला साठा म्हणून वापरायच्या. गाड्या दुपारची अतिरिक्त वीज शोषून घेतात आणि दुतर्फा “वाहन-ते-घर” किंवा “वाहन-ते-इमारत” जोडण्यांद्वारे ती संध्याकाळी आणि रात्री परत सोडतात.

एक शहर, 5,000 हवामाने

केवळ हवामानामुळे निकालात किती बदल होतो? आधीच्या अभ्यासांत हवामान आणि छपरे, गाड्या व सवयी यांतील स्थानिक फरक मिसळलेले होते. जपानमधील तोहोकू विद्यापीठाचे युचेन लिउ आणि ताकुरो कोबाशी यांनी, डेल्फ्ट तंत्रज्ञान विद्यापीठ आणि जपानच्या हवामानशास्त्रीय संशोधन संस्थेतील सहकाऱ्यांसह, संगणकावर एक नियंत्रित प्रयोग केला.

त्यांनी क्योटो हे प्रमाणित संदर्भ-शहर घेतले आणि सर्व काही स्थिर ठेवले — छपरांचे क्षेत्रफळ, गाड्यांची संख्या, गाडी चालवण्याच्या सवयी, लोक वीज कशी वापरतात — आणि ते जगभरातील 5,000 भू-ठिकाणी हलवले. फक्त स्थानिक हवामान बदलले, आणि त्याबरोबर तासागणिक सौर उत्पादन आणि उष्णता व शीतकरणाची मागणी.

प्रमाणित शहरात 7.41 गिगावॅट क्षमतेचे छतावरील पॅनेल आहेत — पूर्ण उन्हात ते मिळून देत असलेली शक्ती — आणि 4,75,500 विजेच्या गाड्या, प्रत्येकीत 40 किलोवॅट-तास ऊर्जा साठवणारी बॅटरी, जी 6 किलोवॅट दराने — घराशी तिच्या देवाणघेवाणीचा दर — भरली किंवा रिकामी होऊ शकते. गाड्या दररोज तीन तास बाहेर असतात. सिम्युलेशन तासागणिक चालते, वर्षाचे 8,760 तास, 25 वर्षांच्या आयुष्यकाळात, पॅनेल आणि बॅटऱ्यांच्या झिजेसह. मुख्य आकडा म्हणजे स्वयंपूर्णता: इमारती आणि प्रवासासाठीच्या विजेपैकी स्थानिक पातळीवर, थेट पॅनेलकडून किंवा गाड्यांच्या बॅटऱ्यांमार्फत, पुरवलेला वाटा.

काय निष्पन्न झाले

• स्वयंपूर्णता 21.6% ते 84.2% दरम्यान राहिली, आणि 45° उत्तरेच्या दक्षिणेकडील बहुतेक प्रदेशांत 60% च्या वर गेली.
• गाड्यांच्या बॅटऱ्या जोडल्याने, गाड्या स्वतःची मागणी वाढवत असूनही, केवळ पॅनेलच्या (44.8%) तुलनेत मध्यगा 21.1 टक्केवारी अंकांनी वाढली.
• सूर्यप्रकाश म्हणजे सर्व काही नाही. तीन घटक 98% फरक स्पष्ट करतात: सौर संसाधन, मागणी सूर्यप्रकाशाच्या तासांशी किती जुळते, आणि एकूण मागणी किती जास्त आहे.

वर: त्याच पॅनेल-अधिक-गाड्या प्रणालीची जगभरातील स्वयंपूर्णता. खाली डावीकडे: गाड्यांच्या बॅटऱ्यांसह (निळे) विरुद्ध फक्त पॅनेल (नारिंगी). खाली उजवीकडे: समान सौर उत्पादन असतानाही अक्षांशामुळे मोठा फरक पडतो. — आकृती 2, Liu et al. (2026), arXiv:2610.29344, CC BY 4.0.

कैरो विरुद्ध नोवोसिबिर्स्क

कैरो आणि मेक्सिको सिटी मध्ये स्वयंपूर्णता वर्षभर 80% च्या जवळ राहते. निरभ्र आकाश मदत करते, पण कळीचा मुद्दा वेळेचा आहे: सर्वांत उष्ण महिन्यांत अतिरिक्त वातानुकूलन दुपारी शिखर गाठते, नेमके पॅनेल वीज बनवत असतानाच. उंचीची मदत मिळणारे साओ पाउलो, आणि जिथे पाऊस हिवाळ्यात पडतो, जेव्हा सूर्य तसाही खाली असतो, ते पर्थ हीसुद्धा जवळजवळ आदर्श ठिकाणांमध्ये गणली जातात.

नोवोसिबिर्स्क मध्ये दुपारच्या सुमारासही हिवाळ्यातील मागणी उत्पादनापेक्षा जास्त असते. स्वयंपूर्णता हिवाळ्यात 20–30% पर्यंत घसरते आणि उन्हाळ्यात सुमारे 90% पर्यंत चढते. महिनोन्महिने टिकणारी तूट गाड्यांच्या बॅटऱ्या भरून काढू शकत नाहीत. सिंगापूर, पोर्ट हारकोर्ट आणि सुराबाया मध्ये रोजची वादळे, मान्सूनचा पाऊस किंवा पावसाळा नेमका तेव्हाच सूर्यप्रकाश कापतात जेव्हा तो दिवसाच्या मागणीशी जुळू शकला असता.

चांगली वेळ कमी पडणाऱ्या सूर्यप्रकाशाची भरपाई करू शकते: कमी सूर्यप्रकाश पण चांगली जुळलेली मागणी असलेल्या प्रदेशांनी 67.7% राखले, जवळजवळ कमी जुळलेल्या मागणीच्या सूर्यप्रकाशित प्रदेशांइतकेच (68.9%).

सूर्यप्रकाशाच्या नकाशांतून सुटणारी शहरे

ठिकाणांची क्रमवारी केवळ सौर संसाधनावरून लावल्याने 5,000 ठिकाणांपैकी साधारण एक चतुर्थांश ठिकाणांचे चुकीचे वर्गीकरण होते. 1,000 सर्वाधिक लोकसंख्येच्या शहरांपैकी 219 (21.9%) चे गंभीरपणे कमी मूल्यमापन होते, आणि फक्त 37 चे जास्त. त्यांपैकी पूर्व आशियात 82, आफ्रिकेत 51 आणि दक्षिण अमेरिकेत 39 आहेत. दक्षिण आणि आग्नेय आशिया धरून, 88.1% अशा प्रदेशांत आहेत जे भविष्यातील शहरी लोकसंख्या आणि विजेच्या मागणीतील वाढीचा मोठा भाग सामावून घेतील अशी अपेक्षा आहे. लेखक उद्धृत करत असलेल्या आंतरराष्ट्रीय ऊर्जा संस्थेच्या आकड्यानुसार, फक्त उप-सहारा आफ्रिकेतच सुमारे 60 कोटी लोकांना अजूनही वीज उपलब्ध नाही.

लाल: जिथे सूर्यप्रकाश-क्रमवारी पॅनेल-अधिक-गाड्या क्षमतेचे कमी मूल्यमापन करते अशी ठिकाणे; निळे: जिथे ती जास्त मूल्यमापन करते. उजवीकडे: 1,000 सर्वांत मोठ्या शहरांपैकी 21.9% चे फार कमी मूल्यमापन होते. — आकृती 6a, Liu et al. (2026), arXiv:2610.29344, CC BY 4.0.

आराखडा नव्हे, संदर्भ

इथे क्योटो हा मापदंड आहे, आराखडा नव्हे. प्रत्यक्ष अंमलबजावणी स्थानिक भार, पार्किंगच्या सवयी, इमारती, वीज-जाळ्याची क्षमता, किमती आणि बाजारनियम यांवर अवलंबून असते, आणि भावी हवामानबदल नकाशा पुन्हा आकारेल. लेखक हेही नमूद करतात की गाडीची बॅटरी अस्तित्वात आहे म्हणून ती नेहमी उपलब्ध असतेच असे नाही. त्यांचा निष्कर्ष: जागा निवडीचे निर्णय सौर नकाशांपलीकडे जाऊन, दिवसभर आणि वर्षभर पुरवठा आणि मागणी कशी जुळते याकडे वळले पाहिजेत.