1960年以來中國空氣汙染產生的太陽能損失評估

2021-01-17 中科院資源環境科學信息中心

2019年7月8日,《自然·能源》(Nature Energy)發表題為《利用地面輻射數據對1960年以來中國空氣汙染產生的太陽能損失進行評估》(Estimation of Losses in Solar Energy Production from Air Pollution in China since 1960 Using Surface Radiation Data)的文章,基於中國119個站點的觀測輻射數據,對1960—2015年間中國太陽能光伏(PV,photovoltaic)進行研究,結果顯示PV潛力平均下降了11~15%。

在過去20年,PV發電能力在全球呈指數增長。2000—2007年間,全球裝機容量從4GW增加到385GW,一直超出預期,特別是中國正在大力投資光伏發電。目前,中國是全球最大的太陽能光伏發電消費國,裝機容量從2010年的不到1GW增加到2017年底的130GW。2017年,中國增加的光伏發電容量佔全球增加的50%以上。在超過2020年110GW光伏發電目標的情況下,中國有望實現其到2030年達到400GW裝機容量的目標。然而,人為氣溶膠排放和雲層覆蓋變化會影響中國的太陽輻射。觀測到的表面輻射與二氧化硫和黑碳之間的關係表明,嚴格的空氣汙染控制措施,加上減少的化石燃料消耗,將使表面輻射增加。由於光伏發電在電力結構中的份額不斷增加,到2030年,潛在的增長可能會增加到總發電量的1%。由於氣溶膠吸收而非散射引起對中國調光的影響,清除這種汙染可能不會顯著增加中國的表面溫度。

光伏電池板的成本僅佔公用事業規模光伏裝置總成本的30%,其餘成本來自系統平衡系統成本,如安裝、融資和客戶獲取等勞動力。由於系統平衡成本的降低幾乎與面板成本一樣快,因此在降低整體系統成本方面,效率提升可能會變得越來越重要。本研究的結果表明,1960—2015年間中國PV潛力平均下降11~15%。將中國恢復到20世紀60年代的輻射水平可以使發電量增加12~13%,相當於2016年光伏產能產生的額外14TWh,以及預期2030年產能51~74TWh。根據世界衛生組織估計,2013年中國因空氣汙染而造成的總福利損失為1.6萬億美元,遠遠超過了預估的光伏發電量的經濟價值。研究結果可以被解釋為中國空氣汙染控制的可能共生效益。

詳細內容參見中國科學院蘭州文獻情報中心《資源環境科學動態監測快報》2019年第15期。轉載本文請備註來源及作者。








西部資源環境與區域發展智庫

        西部資源環境與區域發展智庫成立於2015年12月,是由中國科學院資源環境科學信息中心聯合資源環境科技、區域社會經濟發展及相關領域30餘家產學研管機構共同打造的、開放型專業智庫協同工作平臺。主要面向西部資源環境與區域經濟社會發展問題開展戰略研究、決策諮詢、規劃編制、第三方評估和公共科學普及等工作。通過構建科學家、決策者和社會力量協同工作網絡,匯聚生態資源環境科技、經濟、產業等相關領域的院士專家,為國家、地方政府、科研機構及企業決策、區域生態文明建設和產業發展等提供智力支撐。

相關焦點

  • 空氣汙染令中國太陽能發電每年損失數十億?
    瑞士蘇黎世聯邦理工學院的巴特·斯威茨(Bart Sweerts)和他的團隊成員,從分布在中國各地的 119 個觀測站獲取了 1960 年到 2015 年之間的太陽輻射數據,並將其與二氧化硫和黑碳氣溶膠的排放數據相結合分析。並據此研究人為因素造成的氣溶膠到底對太陽能電池板的最大輸出有多少負面影響。
  • 空氣汙染造成太陽能發電量損失13%
    北極星太陽能光伏網訊:一項新研究發現,清理中國朦朧的天空,將使中國大面積光伏組件發電量增加13%,帶來巨大的經濟價值。中國是全球光伏裝機量最大的國家,截止2018年,中國累計光伏裝機量已達到170GW。但同時,他也是全世界空氣汙染問題最嚴重的國家之一。
  • Nature子刊:空氣汙染導致中國太陽能潛力下降,並損失了巨量太陽能發電量
    中國是全球最大的太陽能光伏發電消費國,截至2017年,其裝機容量為1300億瓦。
  • Nature Energy :大氣汙染使中國太陽能發電量損失13%
    瑞士蘇黎世聯邦理工學院的巴特·斯威茨(Bart Sweerts)從分布在中國各地的 119 個觀測站獲取了 1960 年到 2015 年之間的太陽輻射數據,並將其與二氧化硫和炭黑的排放數據相結合,用以調查人為因素造成的氣溶膠使太陽能電池板的最大輸出減弱了多少。相關研究發表在Nature Energy 雜誌上。斯威茨和他的同事們發現:在這 55 年間,空氣汙染使潛在的太陽能發電減少了約 13%。
  • 嚴重空氣汙染導致印度太陽能發電量損失高達25%以上
    Technews科技新報9月5日報導,從印度現任總理莫迪就任後,印度政府非常重視太陽能電力發展。對於成為全球太陽能能源強國雄心勃勃。但最新研究指出。印度的空氣汙染可能使印度太陽能發電量損失25%以上。 自印度現任總理莫迪就任後,印度政府計劃在2022年3月達成20GW的太陽能裝機發電量。2015年,他們又將這一目標提高到了100GW。
  • 空氣汙染作祟損害太陽能發電效率 潛在損失每年或高達數十億美元
    空氣汙染作祟損害太陽能發電效率 潛在損失每年或高達數十億美元  olivia chan • 2018-08-30 16:53
  • 燃煤導致的空氣汙染遮蔽陽光降低了太陽能電池板效率
    根據發表在《NatureEnergy》期刊上的一項研究,燃煤導致的空氣汙染遮蔽陽光降低了太陽能電池板效率。中國正致力於降低對燃煤火電的依賴,每年新增光伏裝機容量高居世界第一,2017年的裝機容量佔到了全世界的一半以上。從2010年到2017年,中國的光伏發電容量從不到一千兆瓦增加到了130千兆瓦,並計劃到2030年達到400千兆瓦。
  • 空氣汙染損害太陽能發電效率
    新華社北京6月30日電 美國和印度科學家的一項新研究表明,空氣中的塵土和人造汙染物會嚴重損害太陽能發電設備的效率,一些地區損失幅度超過25%,裝機容量較大的中國、印度和阿拉伯半島等國家和地區受害最重。
  • 空氣汙染嚴重影響我國光伏發電?!
    眾所周知,空氣汙染會給人們健康帶來嚴重危害,但鮮為人知的是,它還會影響太陽能發電,限制清潔能源的發展。 空氣汙染成我國光伏發電絆腳石 在眾多清潔能源中,太陽能發電是最經濟實惠的一種。
  • 燃煤採暖汙染危害大,「空氣能、風能、太陽能」誰才是更好的環保...
    根據科學測算:燃燒1噸標準煤將產生二氧化碳2.62噸、二氧化硫8.5公斤、氮氧化物7.4公斤,這些汙染物的排入直接導致了空氣品質的惡化,加劇「霧霾」的肆虐。而燃煤導致的大氣汙染,也已經成為影響中國公眾健康的最主要危險因素之一,每年給中國造成千億的健康經濟損失和疾病負擔。
  • 火箭產生多少空氣汙染?
    火箭排放問題 - 將氣體和顆粒直接輸送到中大氣層 - 將列入即將進行的聯合國2018年四年度全球臭氧評估,該評估將深入研究造成臭氧消耗的物質 。「2018年的評估確實是第一個關於火箭排放的重要部分,而不僅僅是一個過時的想法,」即將發布的報告相關部分的主要作者馬丁羅斯說。
  • 西伯利亞北部的空氣汙染阻礙了陽光並減緩了北方森林的生長
    俄羅斯汙染最嚴重的城市,也是世界上最北端的城市諾裡爾斯克,對那裡的樹木年輪進行研究後發現,當地礦山和冶煉廠的空氣汙染至少部分製造了一種被稱為「北極變暗」的現象。與「全球變暗」類似,這種更廣泛的區域效應發生在空氣汙染、火山噴發和塵埃等微小顆粒聚集在大氣裡時,它們部分吸收或散射太陽能,並幹擾了陽光的可利用性,影響蒸發和地貌水文學。長期觀測和衛星測量表明,自本世紀中葉以來,到達北極表面的太陽輻射量有所減少,但目前尚不清楚這是否是由於該地區的人類汙染造成的。
  • 空氣汙染不僅危害健康,甚至還影響太陽能發電
    空氣汙染不僅危害健康,甚至還影響太陽能發電 2020-06-28 11:52 來源:澎湃新聞·澎湃號·湃客
  • 空氣汙染不僅危害健康 甚至還影響太陽能發電
    太陽能是最經濟實惠的清潔能源之一,其產能已遠超其他新能源發電技術。在自然環境中 ,雲層對陽光的遮擋是影響太陽能發電率的主要因素;然而,近日《自然·可持續性》上的一項研究卻發現,大氣顆粒汙染物的影響是雲層的 3 倍。
  • 太陽能真的清潔嗎? 說說太陽能的「隱藏」汙染
    從 2008 年開始,太陽能製造業從原本的產地歐洲、日本、美國,轉移至中國、馬來西亞、菲律賓,如今將近一半的太陽能電池都在中國生產,雖然帶動了當地產業的興起,卻也讓這些地區飽受汙染之苦,並讓從事相關工作者身處危險的環境。汙染得從頭說起──從挖掘到精煉要準確說明這些問題,必須從太陽能電池的製造談起。
  • 闢謠:美國極端暴雪天氣與我國空氣汙染無關
    原標題:闢謠:美國極端暴雪天氣與我國空氣汙染無關   「網聞」回放   3月8日,美國國家公共電臺報導「中國汙染可能導致美國寒冷多雪冬季」,其中,美國航空航天局(NASA)專家認為,中國和東南亞國家燃煤所導致的大量白色排放物吹向東面,與太平洋上空的風暴相遇,而這些風暴可能對美國冬季氣候產生巨大影響
  • 丁一匯院士:氣溶膠汙染空氣又抵消溫室效應
    這是一種應對空氣汙染和氣候變化的集合對策戰略,在未來20~30年這將成為一個重要的科學和政策問題。一段時間以來,有關大氣氣溶膠粒子對氣候變化的影響,以及對全球變暖的減緩作用,成為專家學者和相關媒體熱議的話題。本報記者日前就氣溶膠的有關問題獨家採訪了中國工程院院士、國家環境諮詢委委員、國家氣象局氣候變化特別顧問丁一匯先生。
  • 1960年中國發生了什麼 1960年中國到底發生了什麼
    新中國成立以來一直堅持走社會主義道路,其中也經歷了十多探索,在1960年這一年發生了一些讓國民經濟難以穩定運行的大事,同時也非常的艱苦。那1960年中國到底發生了什麼呢?我們來了解一下吧!
  • 美媒:中國大力開發太陽能解決環境汙染
    美國彭博社文章,原題:中國應對汙染的方案 因為空氣汙染問題,清潔能源是中國擺脫霧霾天氣的選項之一8月,中國國家能源局發出倡議,希望在2020年前再安裝一大批新型太陽能光電板,從而使太陽能的發電量增長86.5吉瓦。彭博新能源金融公司預計,到2020年,中國的太陽能發電量將達到290吉瓦,幾乎與2016年全球太陽能電量相同。如此規模將有助於促進太陽能發電的成本更接近燃煤發電。不久的將來,清潔能源可能會處於領先地位。
  • 今年以來全國臭氧汙染明顯加重,咋回事?
    中國環境監測總站大氣室高級工程師孟曉豔接受《環境與生活》雜誌記者採訪時說,從2013年以來,三大重點區域(京津冀、長三角、珠三角)中,京津冀和長三角臭氧濃度有顯著的逐年上升趨勢,特別是2017年上升最為顯著;珠三角在2013年至2016年的前5個月的臭氧汙染總體平穩,但2017年有大幅上升。