空气污染令中国太阳能发电每年损失数十亿?
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本周,来自瑞士、荷兰和中国的研究人员共同报告称,中国空气污染导致太阳能电源的发展受限。如果中国接收的太阳有效光照强度能够恢复至上世纪60年代水平,则其太阳能发电能力将增长约13%。研究人员估算,从能源角度看,这将为中国额外增加数十亿美元的收入。相关研究发表在期刊《Nature Energy》 上。
众所周知,光伏发电仰赖充沛的阳光。但中国的空气污染一度形势严峻,致使许多城市都处于“不见天日”的状态。尽管天气因素也有一定程度的影响,但仍有相当证据表明,污染是中国阳光逐渐黯淡的主因。而这最终成了光伏发电的发展道路上的绊脚石。
瑞士苏黎世联邦理工学院的巴特·斯威茨(Bart Sweerts)和他的团队成员,从分布在中国各地的 119 个观测站获取了 1960 年到 2015 年之间的太阳辐射数据,并将其与二氧化硫和黑碳气溶胶的排放数据相结合分析。并据此研究人为因素造成的气溶胶到底对太阳能电池板的最大输出有多少负面影响。他们最终得出结论称,在1960年至2015年期间,由于空气污染的影响,中国光伏发电的潜力平均下降了13%。在城市区域部署的太阳能电池板受到的打击尤为严重。因为人口稠密的地区污染严重,所以光照情况情况更糟。
1965 年 ~ 2015 年中国太阳能的利用率变化曲线
图表来源:Bart Sweerts / Nature Energy
我国是世界上光伏发电第一大国,截至 2017 年底,我国累计光伏发电装机容量达 130千兆瓦,新增和累计装机容量均为全球第一。而仅2016年一年,因空气污染导致光伏发电的亏损就高达140亿千瓦时——这相当于北非国家突尼斯全年的发电总量,足以为130万个美国家庭供电。由此折算,我国在2016 年损失的太阳能电力价值就达19 亿美元。
而由于中国的光伏发电行业还在快速增长。根据国家能源局发布的2018年可再生能源并网运行情况,我国再2018年的光伏发电总量为1775亿千瓦时,同比增长50%。如果按照这样的发展速度进一步估算,则 2030 年因空气污染损失的太阳能电力价值或将高达到 67 亿美元。
中国工人在安装太阳能板
图片来源:Kevin Frayer/Getty
鉴于中国对治理空气污染的积极态度,如果中国的空气污染情况能控制到上世纪60年代的水平,则这数十亿美元的亏损都将得到弥补。斯威茨表示:“这是相当大规模的电量损失。即使对于中国这样的国家来说,这些损失的价值也是相当可观的。”
光伏发电的问题似乎印证了,环境问题的治理并不总是意味着抬高发展成本。有时也会带来双赢局面。而相关数据表明,目前中国治理空气的努力已经获得一定成效。2019年7月8日,北京国际大都市清洁空气行动论坛召开。中国工程院院士、清华大学环境学院院长贺克斌在论坛上肯定了过去20年来北京市大气污染治理的实践和成效。
他表示:“过去二十年,北京在保持经济持续稳定增长的情况下,环境质量一直在改善。部分指标在国际大都市里处在较低水平。比如说二氧化硫,2017年已达到8微克每立方米,到2018年已经到了6微克每立方米。对此联合国环境署做了专门的报告,可以看到从1998到2017这二十年当中,北京的二氧化硫、二氧化氮和PM10的浓度分别下降了93%、38%和55%。还有臭氧,这是国际上公认难治理的,北京市在2015年之后已基本上稳住了臭氧。 ”
但斯威茨提醒到:“空气污染的治理还有很长道路要走,现在中国的空气环境与其上世纪60年代的情况毕竟还相差甚远。”因此,虽然现有的环境治理成果值得肯定,但更长远来看,仍然是道阻且长。
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