美國國家實驗室數據顯示,2007年至2015年間,美國因光伏、風電的發電量減少二氧化硫排放100萬噸、氮氧化物60萬噸、PM2.5顆粒物5萬噸。該實驗室估計,相應地空氣改善使得7000人避免了過早死亡,相當于節省了560億美元的公共健康開支。發展光伏發電會改善空氣質量,這是我們一直理解的因果關系。但是,反過來呢?尚待改善的空氣質量會不會反過來影響光伏電板發電?

霧霾天要來了,據說會影響光伏發電量, 該怎么辦?

中國三成光伏發電能力被霧霾耽誤

美國的最新研究發現,空氣污染中的顆粒物會大規模折損光伏發電效率,幅度甚至可以達到17%以上。

而短波的太陽輻射光線由于受到灰塵和顆粒物的阻礙,被吸收和散射,這一被稱為太陽光減弱的現象使得光伏組件接收輻射強度被降低,從而帶來發電損失。根據該研究,以中國目前的光伏發電能力估算,霧霾造成的電力損失高達11GW。

值得注意的是,人為造成的顆粒物對光伏發電的影響超過了自然界的灰塵。

研究人員對于光伏組件表面的沉積物進行了采樣和組分分析,發現其中僅有8%是非塵土顆粒物,即人類活動產生的。這8%雖然聽起來不足為慮,但是因為其中含有有機碳、炭黑等成分,碳原子吸收陽光的能力更強;而且由于粒子更小,陽光更容易被散射。

也因此,人類活動對于發電效率的損失甚至超過占比92%的塵土。在河北邢臺、保定等“著名”的霧霾城市,霧霾時段的發電量可以降低80%以上。

研究團隊成員表示,這些由人類活動產生的顆粒物,使得中國比其他國家面臨更為嚴重的光伏發電損失。

增加清潔光伏板的頻次是有效辦法

根據研究,中國中部和東部地區,在每月擦洗一次光伏組件的情況下,顆粒物將造成光伏組件發電效率降低17%~25%;若擦洗間隔為兩個月擦洗一次,光伏組件的發電效率則將降低25%~35%。

中國的地面大型電站對于擦洗并沒有統一標準,一般是通過監控發電量來決定什么時候擦洗。從組件維護的角度,現在中國北方的大型地面電站,基本上要保證標準的每年四次擦洗,在污染嚴重的情況下,可以根據現場情況適當增加擦洗頻次。

霧霾天要來了,據說會影響光伏發電量, 該怎么辦?

根據該研究,擦洗后的光伏組件單日發電量會提高50%,效果顯著。

毋庸置疑,保持光伏電板的清潔非常重要,提升發電效率的同時,還能有效維護光伏組件,因為顆粒物的長期聚集可能使組件大量發熱,造成熱斑現象,威脅組件壽命。

分布式電站其實是霧霾影響的主要受害者。與大型地面電站定期擦洗維護不同,小型的屋頂項目建成后普遍僅依靠雨雪等自然天氣擦洗,缺乏后期運營維護,這進一步加劇了霧霾污染的影響。

光伏電站業主,一定要及時清洗光伏組件,即便是看上去薄薄一層也不能忽視!

從源頭上根治,是更為合宜的選擇

迫于改善空氣質量的壓力,越是霧霾嚴重的地區,地方政府越有動力推廣光伏發電項目,以減少污染。

以霧霾常有爆表的河北保定為例,政府部門曾提出以建設“光伏之都”作為建設低碳城市的重要內容之一,并意向規劃把西部太行山區變成“太行光谷”。該設想如能實現,對于解決京津冀地區的霧霾會有一定的效果。

霧霾降低光伏發電效率只是短期的陣痛,而下大力氣多方面協同治理,改善整個城市的空氣質量并非天方夜譚。

政府有多種手段可以選擇,包括燃料選擇、排放權定價、可再生能源優惠政策。其效益也是顯而易見的,光伏發電量提高之外,考慮到可吸入顆粒物的健康隱患,無疑也會大幅提高人們的健康水平。

目前,為貫徹落實《住房城鄉建設部國家發展改革委 財政部 能源局關于推進北方采暖地區城鎮清潔供暖的指導意見》,北京、河北、山西、山東、吉林等地紛紛出臺地方政策,要求全面推進煤改電、煤改氣,其中河北、北京等地還有煤改電、煤改氣的補貼,鼓勵老百姓進行改造。

裝了光伏電站,冬季“煤改電”取暖不僅省電費,而且還環保,還不趕緊安一套!

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