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編者按：盡管中國政府努力改善空氣質(zhì)量，但部分地區(qū)的空氣污染仍在惡化，表面太陽輻射的變化似乎正在對中國巨大的太陽能發(fā)電陣容造成損害。


在關于污染對人類健康和中國生態(tài)系統(tǒng)的有害影響的許多擔憂中，一項研究發(fā)現(xiàn)，減少空氣污染的新措施將有助于中國充分發(fā)揮光伏發(fā)電的潛力。 截至去年年底，中國太陽能規(guī)模累計達到了174.63吉瓦，遠超110吉瓦的光伏發(fā)電產(chǎn)能發(fā)展目標。按照目前的速度，這個全球最大太陽能市場有望在2030年實現(xiàn)其400吉瓦的裝機容量目標，占到一次能源的10%，并支持其實現(xiàn)用非化石燃料發(fā)電20%的巴黎氣候協(xié)議承諾。

然而，蘇黎世聯(lián)邦理工學院（ETH Zurich）和阿姆斯特丹大學（University of Amsterdam）的科學家們發(fā)現(xiàn)，太陽能在國家能源結構中所占的份額不僅取決于安裝速度，還受空氣污染水平的影響。

研究人員們分析了1960年至2015年間中國119個測量站的觀測日照數(shù)據(jù)，以估算出在此期間天空變暗的程度。他們將面板的安裝角度，即如何傾斜面板以吸收太陽輻射，與所收集數(shù)據(jù)聯(lián)系起來。在為了量化空氣污染在減少太陽光線方面的作用，將光線變暗水平與工業(yè)排放數(shù)據(jù)加以關聯(lián)之后，研究人員發(fā)現(xiàn)，在55年的研究時間跨度中，太陽輻照度下降了11至15%。

另一種假設情景

該研究稱，如果中國能夠恢復到20世紀60年代的輻射水平，其2016年太陽能發(fā)電容量可以產(chǎn)生多出12至13%的電力，相當于額外增加14太瓦時。研究的作者寫道，按中國2030年時的預期太陽能發(fā)電容量，將得到額外51至74太瓦時的太陽能發(fā)電量。并且他們補充說，相應的經(jīng)濟效益可能在2016年達到19億美元，在2030年達到46至67億美元。

受人口因素推動的氣溶膠排放和云量變化被認為是導致中國太陽輻射變?nèi)醯膬蓚€主要因素?？諝馕廴緯ㄟ^三種方式影響太陽能發(fā)電：顆粒物質(zhì)積聚在光伏電池板上、氣溶膠粒子通過散射或吸收太陽輻射的方式相互作用；以及通過如二氧化硫（SO2）與其他污染物的反應引起云層形成，從而增加云的反射率和持續(xù)時間，并減少到達地球表面的太陽輻射。

研究表明，1996年至2010年間，中國估計有91%的二氧化硫排放來自燃煤，并以工業(yè)和發(fā)電為主。在同一時期，細顆粒物PM2.5的主要成分——黑碳由于住宅和工業(yè)用煤（41%）和生物質(zhì)消耗（33%）而被排放出來。然而，自20世

紀90年代初以來，隨著中國的空氣污染控制政策和人口變化，二氧化硫和黑碳的氣溶膠排放因素已經(jīng)下降。

2013年初，隨著數(shù)十座城市嚴重受困于霧霾，中國政府對空氣污染宣戰(zhàn)，并加大措施，規(guī)范PM2.5的排放。根據(jù)綠色和平東亞分部（Greenpeace East Asia）的分析，從2013年到2018年，74個主要城市的PM2.5危險氣載顆粒數(shù)量下降了33%。然而，根據(jù)中國生態(tài)環(huán)境部的數(shù)據(jù)，從1月到4月，華北被霧霾籠罩的京津冀津地區(qū)的污染數(shù)據(jù)增長了8%。

雖然這種喜憂參半的結果引發(fā)了人們對中國治污戰(zhàn)爭勢頭減弱的擔憂，但中央政府一直在努力說服觀察者，今年減少污染的努力不會放松，因為中國經(jīng)濟將降至1990年以來的最低增長率。

更多收益

雖然凈化空氣需要大量投資，但蘇黎世聯(lián)邦理工學院和阿姆斯特丹大學的研究報告的作者認為，如果更廣泛地采用這些污染控制措施，太陽能產(chǎn)能可能會增加并顯著抵消污染控制的成本。“所觀測到的表面輻射與二氧化硫和黑碳排放之間的關系表明，嚴格的空氣污染控制措施，加上減少化石燃料消耗量，將使表面輻射增加，”發(fā)表在Nature Energy上的這份研究這樣提出。

近年來，空氣污染及其對太陽能光伏輸出的影響已引起研究者們的關注。杜克大學（Duke University）的科學家們與甘地訥格爾印度理工學院（Indian Institute of Technology）和威斯康星大學麥迪遜分校（University of Wisconsin at Madison）的同行們發(fā)表的一項研究發(fā)現(xiàn)，世界部分地區(qū)太陽能電池板上氣載顆粒的積聚可能會使能量輸出減少四分之一以上，這就包括空氣污染極為嚴重的中國和印度。 蘇黎世聯(lián)邦理工學院氣候政策小組的先前研究發(fā)現(xiàn)，完全消除電力、運輸、工業(yè)和家用部門的排放將使中國的所有太陽能系統(tǒng)在2040年每年產(chǎn)生額外的85至158太瓦時電力。這項研究發(fā)現(xiàn)，額外增加的太陽能發(fā)電量將為中國電力行業(yè)帶來高達101億美元的收益。

原標題： 中國空氣污染使光伏生產(chǎn)潛力降低13%