众所周知,空气污染会严重危害人们的健康,但不为人所知的是,它也会影响太阳能发电,限制清洁能源的发展。
空气污染已成为中国光伏发电的一大障碍
太阳能是最便宜的清洁能源之一。中国是世界上最大的光伏发电国家。截至2019年底,累计光伏并网装机容量达到204.3万千瓦,新增装机容量和累计装机容量居世界首位。去年,光伏发电2242.6亿千瓦时,占全国年发电量的3.1%。
然而,科学家表示,太阳能在一个国家能源结构中的比例不仅取决于安装速度,还取决于空气污染水平。
从苏黎世瑞士联邦理工学院的研究人员,从1960年到2015年中国的领土在119年的数据的分析,结合排放的二氧化硫和黑碳气溶胶数据分析,研究气溶胶造成的人为因素正是最大的太阳能电池板的输出有很多负面影响。
他们得出的结论是,在55年的研究中,空气污染的影响使太阳辐射水平降低了11-15%,使中国的光伏潜力平均降低了13%。部署在城市地区的太阳能电池板受到的冲击尤其严重。因为人口稠密的地区污染严重,光线更差。
1965 - 2015年中国太阳能利用变化曲线
图表来自Bart Sweerts/自然能源
如果中国空气环境恢复到1960年代的水平,该研究说,太阳能发电能力将增加12 - 13每分仅在2016年,相当于14太瓦小时,相当于整个年产量的北非国家突尼斯和足够130万户美国家庭的用电。预计到2030年,中国太阳能发电能力将增加51-74太瓦时,相应的经济效益将在2016年达到19亿美元,到2030年达到46 - 67亿美元。
这项研究发表在《自然能源》杂志上
因此,空气污染已成为我国发展光伏发电的绊脚石。
空气污染如何影响光伏发电?
光伏发电依赖于充足的阳光,而云层的覆盖势必会影响太阳能发电率。然而,《自然可持续性》(Nature Sustainability)杂志最近的一项研究表明,大气中的颗粒物污染物的威力是云的三倍。
大气污染主要通过以下三种方式影响光伏发电:第一,光伏板上沉积的大颗粒粉尘显著降低了太阳能板的输出功率;另一种是通过空气中的悬浮粒子分散或吸收大气中的太阳辐射。以及通过大气中的污染物云。例如,二氧化硫与其他污染物相互作用的一层空气增加了云层的反射率和反射时间,减少了到达地球表面的阳光数量。
不同颗粒物污染物对太阳能发电率的影响程度不同。大多数太阳能资源丰富的地区位于干旱的亚热带地区,那里的灰尘非常严重,灰尘在太阳能电池板上的积累对发电率的影响要比气溶胶大得多。据估计,粉尘积聚的影响可占颗粒物污染总影响的2/3以上。
在污染严重的地区,如中国华北平原和印度北部,以及北非、中东和中国西部的沙漠地区,颗粒污染物甚至使太阳能效率降低了50%以上。
如何提高中国的太阳能发电能力?
现在你知道了问题是什么,你应该“解决它”。
短期内,人工清洗太阳能电池板,减少粉尘沉降,可以有效提高太阳能产量。在少雨的沙漠地区,每季度清洁一次太阳能电池板是一个巨大的回报。在中国北部平原和印度等污染严重的地区,太阳能电池板需要更频繁地清洁。
但从长远来看,良好的环境治理是提高全球太阳能发电能力的根本途径。如果广泛积极采取措施拯救回收塑料制品,植树造林,减少资源的使用,减少空气污染,防治荒漠化,不仅会使太阳能高效的生产能力,超过抵消污染控制的成本,保护人类健康,生活和未来的方方面面。
虽然环境治理的道路是漫长而艰难的,但只要我们大家都关注它,欧
虽然环境治理道阻且长,但只要我们人人予以重视,总会有梦想达成的那一天。
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