空气污染显著降低中国太阳能光伏资源

　　发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究结果表明，中国空气污染显著降低中国太阳能光伏资源，在华北和华东地区，空气污染平均降低光伏资源20%左右。

　　10月23日发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究显示，光伏发电利用的太阳能极易受到空气污染的影响，组成雾霾的颗粒物，包括公众熟悉的PM2.5和粒径更大的PM10，能够散射和吸收太阳短波辐射，大大降低到达地面可供光伏利用的资源。

　　太阳能光伏技术能够将太阳短波辐射（主要包括可见光和红外光）转化发电。近十年来，光伏发电在中国呈现前所未有的迅猛增长。

　　国际管理咨询公司ATKearney发布的最新报告显示，截止2016年底，中国太阳能光伏装机容量累计达到77400兆瓦（77.4GW），据世界第一。国务院2014年发布的《能源发展战略行动计划》中指出，到2020年，太阳能光伏装机达到一亿千瓦（100GW）左右。“十三五”规划确定，2020年中国太阳能光伏目标为15-20万兆瓦（150-200GW）。

　　但目前这项研究发现，在重污染区域，大范围，长时间，频繁发生的空气污染，会对光伏资源产生不可忽视的整体影响。研究团队结合卫星数据与太阳能光伏性能模型，基于实测的太阳辐射、云和污染物和数据，模拟计算了2003至2014十二年间的光伏资源，以及空气污染和云的影响，首次对中国空气污染对光伏资源的降低作用进行了量化。

　　“我们发现，在华北和华东地区，空气污染平均降低光伏资源20%左右。在一些重污染地区（如河北、北京、天津、山东、江苏部分区域），空气污染的影响可达35%。”研究组成员，普林斯顿大学土木与环境工程系博士研究生厉潇渊向财新记者解释：“冬季是空气污染最严重，也是一年中对光伏资源影响最大的季节。在华北和华东地区，空气污染对冬季光伏资源的降低作用和云几乎相当。”

　　目前跟踪技术（trackingtechnology）被地面光伏站广泛采用，以追踪太阳的日变化轨迹（单轴跟踪技术，one-axistracking），或同时追踪日变化和季节变化（双轴跟踪技术，two-axistracking），目的是最大化光伏板对太阳光的利用效率。

　　而研究显示，跟踪技术放大了空气污染对光伏资源的影响。在污染最严重的东部地区，空气污染对光伏资源的平均降低作用，于固定光伏板光伏资源为20%，于单轴跟踪技术光伏板为30%，于双轴跟踪技术光伏板为35%。文章解释，这是因为空气污染中的颗粒物对太阳直接辐射的影响远大于总辐射（总辐射包括直接辐射和散射）。而跟踪技术正是利用了更多的太阳直接辐射来发电。

　　研究因此提出建议，在太阳能资源规划和电力系统应对发电间歇性问题（尤其对于冬季污染事件）时，将空气污染列为重要考虑因素。“发展清洁能源可以激发一个潜在的良性循环：太阳能的广泛使用，能够降低对于以煤为代表的化石燃料的依赖，空气污染得到缓解，太阳能发电效率提升，进一步减少对煤的依赖。”厉潇渊表示：“我们希望这项研究释放出一个积极的信号，进一步促进中国可再生能源发，以解决环境问题。”