空氣汙染嚴重影響我國光伏發電?!

2020-11-28 騰訊網

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。我國是世界上光伏發電第一大國，截至2019年底，已累計光伏併網裝機量達到204.3吉瓦，新增和累計裝機容量均為全球第一；全年光伏發電量2242.6億千瓦時，佔我國全年總發電量的3.1%。

然而，據科學家研究發現，太陽能在一個國家能源結構中所佔的比重，不僅取決於安裝速度，還與空氣汙染水平掛鈎。

來自瑞士蘇黎世聯邦理工學院的研究人員，分析了我國境內1960年到2015年期間119個觀測站的光照數據，並將其與二氧化硫和黑碳氣溶膠的排放數據相結合分析，以此來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。

他們最終得出結論稱，在調研的這55年裡，由於空氣汙染的影響，太陽輻照程度下降了11-15%，我國光伏發電的潛力平均下降了13%。在城市區域部署的太陽能電池板受到的打擊尤為嚴重。因為人口稠密的地區汙染嚴重，所以光照情況更糟。

這項研究稱，如果中國的空氣環境能夠恢復到上世紀60年代的水平，僅2016年的太陽能發電能力就將增加12-13%的發電量，相當於14太瓦時——這相當於北非國家突尼西亞全年的發電總量，足以為130萬個美國家庭供電。中國2030年的太陽能發電能力預計將增加51-74太瓦時，相應的經濟效益將在2016年達到19億美元，2030年達到46 - 67億美元。

由此可見，空氣汙染已成為我國光伏發電發展過程中不可不除的絆腳石。

空氣汙染如何影響光伏發電？

光伏發電仰賴充沛的陽光，雲層對陽光的遮擋勢必會影響太陽能的發電率。然而，近日刊登在《自然·可持續性》雜誌上的一項研究卻表示，大氣顆粒汙染物的影響是雲層的3倍！

空氣汙染主要通過以下三種方式影響光伏發電：一則是通過沉積在光伏電池板上的大顆粒灰塵，明顯降低太陽能面板的輸出功率；再者是通過空氣中的懸浮顆粒，分散或吸收大氣中的太陽輻射；以及通過大氣中的汙染物雲層。舉個例子：空氣中的二氧化硫與其他汙染物相互作用形成的氣流層，會增加雲層反射率和反射時間，減少了可以直接到達地球表面的陽光輻射。

不同顆粒汙染物對太陽能發電率的影響程度不一樣。大多數太陽能資源豐富的地區屬於亞熱帶乾旱地帶，這些地方揚塵嚴重，太陽能面板上的積塵對發電率的影響要比氣溶膠大得多。經估算，積塵的影響可以佔到顆粒汙染物總影響的 2/3 以上。

在我國華北平原、印度北部等汙染較嚴重地區，以及北非、中東和中國西部的沙漠地區，顆粒汙染物甚至導致太陽能發電效率下降50%以上。

如何提高我國太陽能產能？

既然知道了問題所在，那就應該「對症下藥」。

從短期來看，人工清理太陽能面板，減緩灰塵沉積程度，可以有效提高太陽能產量。在降水量少的沙漠地區，每季度只需清理一次太陽能面板，便能帶來巨大收益；而在華北平原等重汙染地區，則需要更加頻繁地清理太陽能面板。

但從長遠來看，做好環境治理，才是提高全球太陽能產能的根本方法。如果廣泛積極地採取措施，節約循環利用資源、植樹綠化、減少使用塑料製品，降低空氣汙染，防治土地荒漠化，將不僅僅使太陽能的生產能力有效提高，大大抵消了控制汙染的成本，還有利於守護人類健康，便利生活和未來的方方面面。

雖然環境治理道阻且長，但只要我們人人予以重視，總會有夢想達成的那一天。

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