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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、风力发电等绿能设备冲刺期。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,透过将阳光转换成电,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污相当严重的城市中。

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 年间量测的太阳辐照度资料,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。

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