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本周,來自瑞士、荷蘭和中國的研究人員共同報告稱,中國空氣汙染導致太陽能電源的發展受限。如果中國接收的太陽有效光照強度能夠恢復至上世紀60年代水平,則其太陽能發電能力將增長約13%。研究人員估算,從能源角度看,這將為中國額外增加數十億美元的收入。相關研究發表在期刊《Nature Energy》 上。
眾所周知,光伏發電仰賴充沛的陽光。但中國的空氣汙染一度形勢嚴峻,致使許多城市都處於「不見天日」的狀態。儘管天氣因素也有一定程度的影響,但仍有相當證據表明,汙染是中國陽光逐漸黯淡的主因。而這最終成了光伏發電的發展道路上的絆腳石。
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。他們最終得出結論稱,在1960年至2015年期間,由於空氣汙染的影響,中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,所以光照情況情況更糟。
1965 年 ~ 2015 年中國太陽能的利用率變化曲線
圖表來源:Bart Sweerts / Nature Energy
我國是世界上光伏發電第一大國,截至 2017 年底,我國累計光伏發電裝機容量達 130千兆瓦,新增和累計裝機容量均為全球第一。而僅2016年一年,因空氣汙染導致光伏發電的虧損就高達140億千瓦時——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。由此折算,我國在2016 年損失的太陽能電力價值就達19 億美元。
而由於中國的光伏發電行業還在快速增長。根據國家能源局發布的2018年可再生能源併網運行情況,我國再2018年的光伏發電總量為1775億千瓦時,同比增長50%。如果按照這樣的發展速度進一步估算,則 2030 年因空氣汙染損失的太陽能電力價值或將高達到 67 億美元。
中國工人在安裝太陽能板
圖片來源:Kevin Frayer/Getty
鑑於中國對治理空氣汙染的積極態度,如果中國的空氣汙染情況能控制到上世紀60年代的水平,則這數十億美元的虧損都將得到彌補。斯威茨表示:「這是相當大規模的電量損失。即使對於中國這樣的國家來說,這些損失的價值也是相當可觀的。」
光伏發電的問題似乎印證了,環境問題的治理並不總是意味著抬高發展成本。有時也會帶來雙贏局面。而相關數據表明,目前中國治理空氣的努力已經獲得一定成效。2019年7月8日,北京國際大都市清潔空氣行動論壇召開。中國工程院院士、清華大學環境學院院長賀克斌在論壇上肯定了過去20年來北京市大氣汙染治理的實踐和成效。
他表示:「過去二十年,北京在保持經濟持續穩定增長的情況下,環境質量一直在改善。部分指標在國際大都市裡處在較低水平。比如說二氧化硫,2017年已達到8微克每立方米,到2018年已經到了6微克每立方米。對此聯合國環境署做了專門的報告,可以看到從1998到2017這二十年當中,北京的二氧化硫、二氧化氮和PM10的濃度分別下降了93%、38%和55%。還有臭氧,這是國際上公認難治理的,北京市在2015年之後已基本上穩住了臭氧。 」
但斯威茨提醒到:「空氣汙染的治理還有很長道路要走,現在中國的空氣環境與其上世紀60年代的情況畢竟還相差甚遠。」因此,雖然現有的環境治理成果值得肯定,但更長遠來看,仍然是道阻且長。