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空氣污染顯著降低中國太陽能光伏資源
返回列表 來源: 發(fā)布日期: 2020.05.07 瀏覽次數(shù):

光伏發(fā)電利用的太陽能極易受到空氣污染的影響,組成霧霾的顆粒物大大降低到達(dá)地面可供光伏利用的資源

記者 周辰 實(shí)習(xí)記者 高佳

發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上的一項(xiàng)研究結(jié)果表明,中國空氣污染顯著降低中國太陽能光伏資源,在華北和華東地區(qū),空氣污染平均降低光伏資源20%左右。

 

 

圖片來自視覺中國

 

10月23日發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》上的一項(xiàng)研究顯示,光伏發(fā)電利用的太陽能極易受到空氣污染的影響,組成霧霾的顆粒物,包括公眾熟悉的PM2.5和粒徑更大的PM10,能夠散射和吸收太陽短波輻射,大大降低到達(dá)地面可供光伏利用的資源。

 

太陽能光伏技術(shù)能夠?qū)⑻柖滩ㄝ椛洌ㄖ饕梢姽夂图t外光)轉(zhuǎn)化發(fā)電。近十年來,光伏發(fā)電在中國呈現(xiàn)前所未有的迅猛增長。

 

國際管理咨詢公司A T Kearney發(fā)布的最新報(bào)告顯示,截止2016年底,中國太陽能光伏裝機(jī)容量累計(jì)達(dá)到77400兆瓦(77.4 GW),據(jù)世界第一。國務(wù)院2014年發(fā)布的《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃》中指出,到2020年,太陽能光伏裝機(jī)達(dá)到一億千瓦(100GW)左右?!笆濉币?guī)劃確定,2020年中國太陽能光伏目標(biāo)為15-20萬兆瓦(150-200GW)。

 

但目前這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),在重污染區(qū)域,大范圍,長時(shí)間,頻繁發(fā)生的空氣污染,會(huì)對(duì)光伏資源產(chǎn)生不可忽視的整體影響。 研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合衛(wèi)星數(shù)據(jù)與太陽能光伏性能模型,基于實(shí)測的太陽輻射、云和污染物和數(shù)據(jù),模擬計(jì)算了2003至2014十二年間的光伏資源,以及空氣污染和云的影響,首次對(duì)中國空氣污染對(duì)光伏資源的降低作用進(jìn)行了量化。

 

“我們發(fā)現(xiàn),在華北和華東地區(qū),空氣污染平均降低光伏資源20%左右。在一些重污染地區(qū)(如河北、北京、天津、山東、江蘇部分區(qū)域),空氣污染的影響可達(dá)35%?!毖芯拷M成員,普林斯頓大學(xué)土木與環(huán)境工程系博士研究生厲瀟淵向財(cái)新記者解釋:“冬季是空氣污染最嚴(yán)重,也是一年中對(duì)光伏資源影響最大的季節(jié)。在華北和華東地區(qū), 空氣污染對(duì)冬季光伏資源的降低作用和云幾乎相當(dāng)?!?

 

目前跟蹤技術(shù)(tracking technology)被地面光伏站廣泛采用,以追蹤太陽的日變化軌跡(單軸跟蹤技術(shù),one-axis tracking),或同時(shí)追蹤日變化和季節(jié)變化(雙軸跟蹤技術(shù),two-axis tracking),目的是最大化光伏板對(duì)太陽光的利用效率。

 

而研究顯示,跟蹤技術(shù)放大了空氣污染對(duì)光伏資源的影響。在污染最嚴(yán)重的東部地區(qū), 空氣污染對(duì)光伏資源的平均降低作用,于固定光伏板光伏資源為20%,于單軸跟蹤技術(shù)光伏板為30%,于雙軸跟蹤技術(shù)光伏板為35%。文章解釋,這是因?yàn)榭諝馕廴局械念w粒物對(duì)太陽直接輻射的影響遠(yuǎn)大于總輻射(總輻射包括直接輻射和散射)。而跟蹤技術(shù)正是利用了更多的太陽直接輻射來發(fā)電。

 

研究因此提出建議,在太陽能資源規(guī)劃和電力系統(tǒng)應(yīng)對(duì)發(fā)電間歇性問題(尤其對(duì)于冬季污染事件)時(shí),將空氣污染列為重要考慮因素。“發(fā)展清潔能源可以激發(fā)一個(gè)潛在的良性循環(huán):太陽能的廣泛使用,能夠降低對(duì)于以煤為代表的化石燃料的依賴,空氣污染得到緩解,太陽能發(fā)電效率提升,進(jìn)一步減少對(duì)煤的依賴?!眳枮t淵表示:“我們希望這項(xiàng)研究釋放出一個(gè)積極的信號(hào),進(jìn)一步促進(jìn)中國可再生能源發(fā),以解決環(huán)境問題?!?

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