穹顶下的中国,空气污染使太阳能发电量降15%

目前许多国家正如火如荼进行能源转型,进入太阳能、风力发电等绿色能源设备冲刺期。其中中国也没有置身事外,光是2018年就装设43GW太阳能,累计容量更超过170GW,不过瑞士研究指出,中国严重的空气污染已使太阳能发电量降低15%。

太阳能板顾名思义,通过将阳光转换成电,进而提供绿色的无碳电力,为近几年来进步突飞猛进的技术之一,但太阳能板装设后会面临相当多的考验,雨天、雾气、雾霾都会让发电量不如预期。而众所皆知,中国的空气污染相当严重,雾霾不仅会危害人体呼吸道与智力,也会减少传递到地面的太阳辐射,进而降低太阳能板的功率输出。

对于太阳能厂商来说,发电量低不仅会让之前的辛苦成一场空,也会损失获利、难以推动后续计划;从消费者角度来看,或许也会觉得太阳能是个投资报酬率相当低的技术,偏偏如今有许多太阳能设备在空气污染相当严重的城市中。

对此,瑞士苏黎世联邦理工学院(ETHZ)在中国119个站点收集1960年到2015年间测量的太阳辐照度数据,并比对当地二氧化硫与碳黑污染,想了解人们与工业造成的碳排放对太阳能发电的影响程度,最终发现,空气污染使中国太阳能潜在发电量减少11%到15%。

根据团队在《Nature Energy》发布的研究,若中国缓解空气污染问题,将太阳能辐照度水准恢复到1960年代,说不定可以将发电量提高12%到13%。

ETHZ团队研究认为,假如中国采取严厉的空气污染控制措施,太阳辐照度将能平均增加11%,其中增长潜力每个地方不一,重庆可提高26%,北京则较低仅8%。若恢复到过去水准,2016年中国的太阳能发电量就能提高140亿度(1TWh=10亿度电),经济效益高达19亿美元。

研究团队也有根据目前设备量与未来计划,估算2030与2040年的潜在效益,指出2030年中国太阳能发电量能达到510亿度至740亿度,效益则达46亿到67亿美元,2040年发电量则高达850亿度至1,580亿度。

只不过这些数据的前提是要解决空气污染,研究指出,中国空气污染控制速度在2010年到2015年已放缓、甚至出现稍稍逆转,研究员Bart Sweerts也表示,目前距离1960年代标准还有一大段距离。