Исследователи из Центра подготовки докторантов в области новой и устойчивой фотоэлектрической энергетики - консорциума семи университетов во главе с Университетом Бата, который обучает докторантов различным аспектам технологии солнечной энергии - изучили размеры, наклон и ориентацию крыша аббатства, а также исторические данные о погоде и затенение крыши от шпилей, чтобы смоделировать наилучшую конфигурацию для 164 фотоэлектрических (PV) панелей и оценить количество электроэнергии, которое может быть выработано в обычный год.
Они обнаружили, что установка может производить около 45 мегаватт-часов в год, что составляет примерно 35% годового использования аббатства. Эквивалентное количество сэкономленного углекислого газа по сравнению с покупкой электроэнергии у Национальной энергосистемы составит около 10 тонн в год, что значительно сократит углеродный след здания.
Анализ затрат и результатов показал, что система может окупиться за 13 лет и обеспечить прибыль в размере 139 000 фунтов стерлингов в течение 25 лет. Это также защитило бы аббатство от роста стоимости счетов за электроэнергию в будущем. Результаты показывают, что, несмотря на большие первоначальные затраты, система будет финансово осуществимой для исторического здания, внесенного в список памятников архитектуры I степени.
Они опубликовали свои выводы в журнале Energy Science & Engineering.
Мэттью Смайлс, аспирант Ливерпульского университета, который является первым автором исследования, сказал: «Очень сложно изолировать исторические здания, внесенные в список объектов первой категории, такие как Батское аббатство, поэтому установка солнечных панелей - это хороший способ уменьшить углеродный след этих зданий.
Большая часть электроэнергии в аббатстве используется днем, когда солнечные панели будут генерировать энергию из солнечного света, что делает его идеальным зданием для их реализации.
"С ростом цен на энергию установка солнечных панелей может привести к значительной экономии средств."
В модели панели были расположены таким образом, что их нельзя было увидеть с улицы, а только на расстоянии от линии горизонта Бата, поэтому визуальное воздействие на историческое здание было минимальным.
Профессор Элисон Уокер, директор Центра докторантуры в области новой и устойчивой фотогальваники на физическом факультете Университета Бата, несколько лет сотрудничала с Bath Abbey над проектом.
Она сказала: «Эта работа представляет собой удивительное сотрудничество между аспирантами и проектом «След Батского аббатства», который впервые пригласил нас изучить солнечную энергию для аббатства и организовал для студентов посещение крыши аббатства, чтобы увидеть, как солнечная энергия может работать.
"Студентам, чьи исследовательские проекты посвящены солнечной энергии, очень приятно увидеть практическое применение обучения, которое они прошли в университетах по всей Великобритании."
Аспирант Адам Урвик, который занимался моделированием аббатства, проектированием модулей и анализом затенения в Университете Шеффилда, сказал: «Предлагаемая установка будет генерировать 45 МВтч и сократить выбросы CO2 примерно на 10 тонн в первый год ее производства., Это эквивалентно выбросам среднего автомобиля, проехавшего 80 000 км, что почти вдвое превышает длину окружности Земли.
"Это не только выгодно с финансовой точки зрения, но и установка солнечных панелей в Батском аббатстве может вдохновить на оживление развертывания солнечной фотоэлектрической энергии в Великобритании, которая за последние 5 лет находилась в застое."
Исследование было проведено в рамках технико-экономического обоснования программы Abbey's Footprint в рамках кампании Англиканской церкви «Уменьшение следа», целью которой является уменьшение углеродного следа исторических зданий.
Программа Bath Abbey Footprint уже сократила свой углеродный след за счет использования местных горячих геотермальных источников для подогрева пола и установки светодиодных ламп для освещения интерьера.
Несмотря на то, что экологические правила и правила планирования также должны быть тщательно продуманы, установка солнечных панелей - еще один потенциальный способ, с помощью которого аббатство могло бы еще больше уменьшить свою площадь.
Натан Уорд, директор проекта Footprint в Bath Abbey, сказал: «Работа над этим проектом с Университетом Бата и другими университетами была фантастической. Студенты и сотрудники продемонстрировали высокий уровень приверженности, знаний и энтузиазма. и предоставили нам продуманное и бесценное исследование, которое мы хотели бы использовать на практике в будущем.
Исследование очень поможет нам в изучении возможностей использования солнечных батарей на крыше Батского аббатства. Аббатство уделяет большое внимание сохранению окружающей среды и окружающей среды, а также сокращению нашего углеродного следа.
"Это было достигнуто отчасти благодаря нашему проекту Footprint, в ходе которого были установлены новые светодиодные светильники и экологически безопасные полы с подогревом, использующие энергию природной горячей воды Бата, но использование солнечных панелей позволило бы нам уменьшить наш углеродный след."
Центр подготовки докторантов в области новой и устойчивой фотоэлектрической энергетики представляет собой консорциум из семи университетов и 12 промышленных партнеров, возглавляемый Университетом Бата и финансируемый Исследовательским советом по инженерным и физическим наукам (EPSRC). В число университетов входят: Университеты Бата, Кембриджа, Ливерпуля, Лафборо, Оксфорда, Шеффилда и Саутгемптона.