Pracujú solárne panely? MIT kladie čiastku dolára na ekonomický dopad znečistenia

V Dillí v Indii „nikdy nie je deň bez znečistenia,“ hovorí Ian Marius Peters. Svojimi výpočtami stojí miestnych užívateľov slnečnej energie minimálne 20 miliónov dolárov ročne.

Ani v tejto situácii nie je Dillí sám. Peters, výskumný pracovník na MIT, bol členom výskumnej skupiny, ktorá porovnala údaje zo 17 miest v snahe posúdiť, ako znečistenie ovzdušia oslabuje účinnosť solárneho panela, čo je technológia, ktorú kritici dlhodobo sužujú za to, že neplnia prísľub obnoviteľná energia. Pracujú solárne panely v smogovom počasí? Zostávajú solárne panely dostatočne čisté v znečistenom vzduchu, aby zachytili slnečnú energiu? Veľká otázka: Koľko peňazí je znečistenie ovzdušia zo solárneho priemyslu, pretože produkty neplnia svoj sľub?

Krátka odpoveď? Opar v smoggy mestách je dosť zlé na to, aby sa niektoré solárne firmy dostali z podnikania.

Výsledky ich vyšetrovania sa objavili začiatkom augusta v časopise Energetika a environmentálne vedy, Ak chcete urobiť svoj výskum, „Ak ich systémy nefungujú tak, ako sa predpokladalo, rozhodne to nebude príjemné a mohlo by to viesť k skepticizmu pri inštalácii solárnych systémov v mestách,“ hovorí Peters. obrátený, „Dúfam, že štúdia ukáže, že ak inštalujete solárne panely v mestách, ktoré majú problém so znečistením ovzdušia, musíte to zohľadniť, keď plánujete systém. Ak to urobíte správne, potom budete môcť svoje predpovede správne a správne ohodnotiť. “

Je zrejmé, že vlády a priemysel by sa už mali zaoberať týmto znečistením ovzdušia, ale ako povedal Peters MIT News, ich štúdia „dúfajme, že je to ďalšia malá ukážka toho, že by sme mali zlepšiť kvalitu ovzdušia v mestách, a ukazuje, že to naozaj záleží. “

Pomocou snímačov tím zhromaždil údaje o vzdušných časticiach, ktoré by mohli rozptyľovať, absorbovať alebo odrážať svetlo so zameraním na jemné častice s priemerom menším ako 2,5 milimetra.

Tento materiál, hlavne zlúčeniny, ako sú sulfáty, dusičnany, amoniak, uhlík a olovo, pochádza väčšinou z umelých zdrojov, ako sú emisie z automobilov, prach a varenie - aj keď to nie je o nič menej dôležité. Znečistenie ovzdušia tejto veľkosti je dostatočne malé, aby sa dostali nielen do pľúc, ale aj do krvného obehu. Podľa Svetovej zdravotníckej organizácie OSN spôsobuje znečistenie ovzdušia každoročne približne 6,5 milióna predčasných úmrtí.

Hospodársky vplyv na zber slnečnej energie bol podľa štúdie, aj keď menej hrozné, menej prísny. Pre hlavné mesto Kalkaty, v indickom štáte Západné Bengálsko, Peters a jeho skupina odhadli stratu približne 16 miliónov dolárov ročne v oblasti solárnej energie. Mestá Pekingu a Šanghaja prišli o svoje výpočty o 10 miliónov dolárov ročne.

Tím tiež predpokladal, že navrhované solárne projekty v Los Angeles - napriek dlhému úsiliu vysporiadať sa s jeho historickým smogovým problémom - by mohli pravdepodobne stáť užívateľov slnečnej energie v meste niekde medzi 6 miliónmi až 9 miliónmi dolárov ročne.

Aby sa tieto čísla dostali do kontextu, mohlo by to pomôcť premýšľať v percentách. Znečistenie ovzdušia v Dehli, hovoria výskumníci, filtruje asi 12 percent svetla, ktoré by sa inak mohlo premeniť na slnečnú energiu. V Los Angeles je toto číslo asi 2 percentá; v Šanghaji je to asi 8 alebo 9 percent.

Porovnajte ich so ziskovými maržami pre väčšinu solárnych firiem, často niekoho v rozpätí od 17 do 20 percent pre spoločnosti s viac miliónmi dolármi a podstatne menej pre menšie firmy a realita vyzerá celkom jasne: špinavý vzduch môže skutočne udusiť malý čas solárne podnikanie skôr, ako dostanú šancu na rast.

„Jedna vec, ktorá, dúfam, sa stane z tejto štúdie je, že viac obchodov s inštaláciou týchto druhov senzorov, ktoré sprístupnia tento druh údajov,“ hovorí Peters. „Senzory nám umožňujú robiť presnejšie predpovede o výkone solárnych panelov.“

Štúdium Abstrakt

Mestský opar je mnohostranná hrozba. Predovšetkým veľké zdravotné nebezpečenstvo ovplyvňuje aj prechod svetla cez nižšiu atmosféru. V tomto príspevku uvádzame štúdiu o vplyve oparu na výkon fotovoltaických zariadení v mestách. Pri použití dlhodobých údajov s vysokým rozlíšením v Dillí a Singapure sa odvodzuje empirický vzťah medzi znížením koncentrácie a koncentráciou jemných častíc (PM2,5). Tento prístup umožňuje jednoduchý spôsob odhadu strát spôsobených znečistením ovzdušia fotovoltaickou výrobou energie kdekoľvek na planéte. V prípade Dillí sme zistili, že v rokoch 2016 až 2017 sa v dôsledku znečistenia ovzdušia znížilo o 11,5% ± 1,5% alebo 200 kWh m-2 za rok. Túto analýzu sme rozšírili na 16 ďalších miest v okolí planéty a odhadované zníženie slnečného žiarenia v rozmedzí od 2,0% (Singapur) do 9,1% (Peking). Pomocou spektrálnych údajov zo Singapuru sme navrhli, ako by boli ovplyvnené iné fotovoltaické technológie a zistili by ďalšie zníženie v porovnaní s kremíkom medzi 23% relatívneho pre GaAs a 42% pre materiál s 1,64 eV perovskitmi. Vzhľadom na súčasné inštalačné ciele a miestne ceny elektrickej energie predpokladáme, že ročné straty v príjmoch z fotovoltaických zariadení by mohli prekročiť 20 miliónov USD pre samotný Dillí, čo naznačuje, že ročné ekonomické škody spôsobené znečistením ovzdušia prevádzkovateľmi fotovoltaických zariadení a investormi na celom svete by mohli byť miliardy dolárov.