ПРИПАРКОВАННЫЕ МАШИНЫ, КОТОРЫЕ ПРИБЕРЕГАЮТ СОЛНЦЕ НА НОЧЬ

Солнечные панели и электромобили быстро распространяются, но их расписания не совпадают: панели вырабатывают энергию днём и останавливаются на закате, а машины чаще заряжаются вечером, когда люди возвращаются домой. Чем больше и того и другого, тем тяжелее сети их уравновешивать.

Идея «SolarEV City» превращает конфликт в союз: использовать аккумуляторы электромобилей как накопители, распределённые по всему городу, рядом с панелями на крышах. Машины поглощают полуденный избыток и через двусторонние подключения «автомобиль — дом» или «автомобиль — здание» (vehicle-to-home, vehicle-to-building) отдают его вечером и ночью.

Один город, 5000 климатов

Насколько меняет результат один только климат? В прежних исследованиях климат смешивался с местными различиями в крышах, машинах и привычках. Юйчэнь Лю и Такуро Кобаси из Университета Тохоку в Японии вместе с коллегами из Делфтского технического университета и Японского метеорологического исследовательского института провели контролируемый эксперимент на компьютере.

Они взяли Киото как стандартный эталонный город и зафиксировали всё — площадь крыш, число машин, привычки водителей, характер потребления электричества, — перенося его в 5000 точек на суше по всему земному шару. Менялась только местная погода, а с ней почасовая выработка солнечной энергии и спрос на отопление и охлаждение.

В стандартном городе на крышах стоят панели номинальной мощностью 7,41 гигаватта — столько они выдают вместе при полном солнце — и есть 475 500 электромобилей, у каждого аккумулятор, который запасает 40 киловатт-часов энергии и может заряжаться или разряжаться с мощностью 6 киловатт — это скорость его обмена энергией с домом. Машины находятся в отъезде три часа в день. Моделирование идёт час за часом, 8760 часов в год, на протяжении 25-летнего срока службы, с учётом старения панелей и аккумуляторов. Ключевой показатель — самообеспеченность: доля электроэнергии для зданий и поездок, поставляемая локально — напрямую от панелей или через аккумуляторы машин.

Что получилось

• Самообеспеченность составила от 21,6% до 84,2% и превысила 60% в большинстве регионов южнее 45° северной широты.
• Добавление аккумуляторов машин подняло медиану на 21,1 процентного пункта по сравнению с одними панелями (44,8%), хотя машины добавляют и собственный спрос.
• Солнечность — ещё не всё. Три фактора объясняют 98% разброса: солнечный ресурс, то, насколько спрос совпадает с солнечными часами, и общий уровень спроса.

Вверху: самообеспеченность одной и той же системы «панели плюс машины» по всему миру. Внизу слева: с аккумуляторами машин (синий) и только с панелями (оранжевый). Внизу справа: при одинаковой солнечной выработке широта всё равно имеет большое значение. — Рисунок 2, Liu et al. (2026), arXiv:2610.29344, CC BY 4.0.

Каир против Новосибирска

В Каире и Мехико самообеспеченность держится около 80% круглый год. Ясное небо помогает, но ключ — в совпадении по времени: в самые жаркие месяцы дополнительная нагрузка от кондиционеров достигает пика в полдень, как раз когда панели вырабатывают энергию. Сан-Паулу, которому помогает высота над уровнем моря, и Перт, где дожди идут зимой, когда солнце и так стоит низко, тоже входят в число почти идеальных мест.

В Новосибирске зимой спрос превышает выработку даже около полудня. Самообеспеченность падает до 20–30% зимой и поднимается примерно до 90% летом. Аккумуляторы машин не могут перекрыть дефицит, длящийся месяцами. В Сингапуре, Порт-Харкорте и Сурабае ежедневные грозы, муссонные дожди или сезон дождей урезают солнце именно тогда, когда оно могло бы совпасть с дневным спросом.

Хорошее совпадение по времени может восполнить нехватку солнца: регионы с небольшим количеством солнца, но хорошо согласованным спросом сохранили 67,7% — почти столько же, сколько солнечные регионы с плохо согласованным спросом (68,9%).

Города, которые упускают карты солнечности

Ранжирование мест только по солнечному ресурсу неверно классифицирует примерно четверть из 5000 точек. Среди 1000 самых населённых городов 219 (21,9%) сильно недооценены и лишь 37 переоценены. На Восточную Азию приходится 82 из них, на Африку — 51, на Южную Америку — 39. С учётом Южной и Юго-Восточной Азии 88,1% находятся в регионах, которые, как ожидается, примут на себя большую часть будущего роста городского населения и спроса на электроэнергию. Только в Африке южнее Сахары, по данным Международного энергетического агентства, на которые ссылаются авторы, около 600 миллионов человек до сих пор не имеют электричества.

Красный: места, где ранжирование по солнечности недооценивает потенциал системы «панели плюс машины»; синий: где переоценивает. Справа: 21,9% из 1000 крупнейших городов сильно недооценены. — Рисунок 6a, Liu et al. (2026), arXiv:2610.29344, CC BY 4.0.

Ориентир, а не план

Киото здесь — мерило, а не проект. Реальное внедрение зависит от местных нагрузок, привычек парковки, зданий, пропускной способности сети, цен и правил рынка, а будущие изменения климата перекроят карту. Авторы также отмечают, что аккумулятор машины доступен не всегда только потому, что он существует. Их вывод: решения о размещении должны выходить за рамки солнечных карт и учитывать, как спрос и предложение согласуются в течение суток и года.