Загрязнение воздуха в Китае приглушило солнечный свет достаточно, чтобы воздействовать на солнечные батареи

Многие считают врага возобновляемой энергией и первым ископаемым топливом для уничтожения угля, поскольку такие вещи, как солнечная и ветровая генерация, стали дешевле. Но контратаки угля могут пойти даже дальше, чем лоббирование против возобновляемой политики. Согласно новому исследованию, загрязнение воздуха из-за угля в Китае значительно снижает выработку солнечных панелей, затемняя Солнце.

Китай легко занимает первое место по количеству новых солнечных конструкций, например, на него приходится более половины мировых сборок в 2017 году. В период между 2010 и 2017 годами Китай перешел от солнечной мощности менее 1 гигаватта к 130 гигаваттам, а к 2030 году страна будет иметь мощность около 400 гигаватт. После периода преобразующего экономического роста, работающего на угле и других ископаемых видах топлива, Китай имеет дело с с удушающим загрязнением воздуха, которое является основным движущим фактором в этом солнечном толчке.

Недавние исследования составили запись измерений солнечной радиации вокруг Китая, начиная с конца 1950-х годов. Исследование показывает тенденцию к снижению солнечной радиации примерно до 2005 года, когда она выровнялась и начала возвращаться вверх. Это отслеживает растущее загрязнение воздуха частицами из-за электростанций и производства, работающих на угле, а также сжигание биомассы, которое было решено только недавно.

Команда во главе с Бартом Свертсом из ETH Zürich взяла этот рекорд и включила его в модели генерации для солнечных установок в Китае, чтобы подсчитать, сколько генерации было потеряно и сколько можно получить, очистив воздух.

Исследователи обнаружили, что за весь период с 1960 по 2015 год среднее потенциальное солнечное излучение уменьшилось примерно на 13%. Выражается в терминах коэффициента мощности - доли максимальной мощности солнечной панели, которая фактически производится в среднем, - падение от начала до самой низкой точки в 2008 году составило 0,162 до 0,142.

Изменения не везде были одинаковыми, так как загрязнение воздуха и местные условия менялись. В пяти наихудших провинциях фактически наблюдалось снижение генерации на 20-28%. К ним относятся промышленные центры на востоке, а также некоторые более четкие высокогорные районы на западе, где небольшое загрязнение воздуха может оказать большое влияние.

Если бы Китай смог вернуться к качеству воздуха 1950-х годов, его существующие солнечные установки в 2016 году произвели бы дополнительно 14 тераватт-часов электроэнергии бесплатно. По мере того, как будет построено больше солнечных панелей, это число будет только расти. К 2030 году более чистый воздух может приносить дополнительно 70 тераватт-часов электроэнергии в год - около 1% от общего прогнозируемого производства электроэнергии на тот момент.

Чтобы поставить некоторые знаки доллара на эти цифры, исследователи использовали текущий тариф на подачу в размере 0,14 долл. США за киловатт-час и прогнозируемое снижение до 0,09 долл. США за киловатт-час в 2030 году. В 2016 году это означало бы, что чистый воздух принес бы 1,9 млрд. Долл. США. стоит электричества. В 2030 году дополнительные 13% солнечного потенциала могут стоить более 6 миллиардов долларов в год.

Для другого сравнения, повышение эффективности солнечных батарей увеличило производство примерно на 10% в период между 2005 и 2017 годами, помогая сделать их более конкурентоспособными по стоимости. Возвращение к качеству воздуха 1950-х годов сделало бы больше, чем в Китае. Как деловое предложение, загрязнение воздуха сдерживает солнечную энергию.

Конечно, исследователи отмечают, что это капля в море по сравнению с общими медицинскими и экономическими издержками загрязнения воздуха в Китае. Но это добавляет еще одно ценное - и, возможно, удивительное - преимущество для устранения загрязнения из угля и биомассы.

 


Время публикации: июль-18-2019