Ar veikia saulės kolektoriai? MIT išleidžia dolerio sumą už taršos ekonominį poveikį

Delyje, Indijoje, „niekada nėra dienos be taršos“, - sako Ian Marius Peters. Savo skaičiavimais, vietiniams saulės energijos vartotojams kainuoja ne mažiau kaip 20 milijonų JAV dolerių per metus.

Delis taip pat nėra vienintelė. MIT mokslininkas Petersas buvo mokslinių tyrimų grupės narys, kuris palygino 17 miestų duomenis, siekdamas įvertinti, kaip oro tarša mažina saulės kolektoriaus efektyvumą - tai technologija, kurią ilgą laiką kritikuoja kritikai, kad visiškai nesilaikė pažado atsinaujinanti energija. Ar saulės kolektoriai veikia purvinas oras? Ar saulės kolektoriai yra pakankamai švarūs užterštame ore, kad užfiksuotų saulės energiją? Vis dėlto didelis klausimas: kiek pinigų yra saulės energijos pramonė, nes jie nesuteikia savo pažadų?

Trumpas atsakymas? Smogių miestų migla yra pakankamai bloga, kad kai kurios saulės firmos neveiks.

Jų tyrimo rezultatai pasirodė anksčiau rugpjūčio mėnesį žurnale Energijos ir aplinkos mokslai. Norėdami atlikti tyrimus, „Jei jų sistemos neveikia taip, kaip prognozuota, tai tikrai nebus malonus ir tai gali padidinti skepticizmą dėl saulės sistemų diegimo miestuose“, - sako Petersas Inversinis. „Tikiuosi, kad tyrimas parodys, kad jei įrengiate saulės kolektorius miestuose, kuriuose yra žinoma problema, susijusi su oro tarša, jums tai reikia atsiskaityti, kai planuojate savo sistemą. Jei tai padarysite teisingai, galėsite teisingai atlikti savo prognozes ir teisingai įvertinti savo finansinius įvertinimus. “

Akivaizdu, kad visuomenės sveikatos ir politikos srityje vyriausybės ir pramonė jau turėtų spręsti šią oro taršą, tačiau, kaip sakė Peter MIT News, jų tyrimas „tikiuosi dar vienas nedidelis pavyzdys, kad mes tikrai turėtume pagerinti oro kokybę miestuose, ir rodo, kad tai tikrai svarbu. “

Naudojant jutiklius, komanda surinko duomenis apie ore esančias kietąsias daleles, kurios galėtų išsklaidyti, sugerti arba atspindėti šviesą, sutelkdamos dėmesį į smulkias daleles, kurių skersmuo mažesnis nei 2,5 mm.

Ši medžiaga, daugiausia junginiai, tokie kaip sulfatai, nitratai, amoniakas, anglis ir švinas, daugiausia gaunami iš žmogaus sukeltų šaltinių, pvz., Automatinių išmetimų, dulkių ir virimo - nors ten, kur jis vyksta, yra ne mažiau svarbus. Tokio dydžio oro tarša yra pakankamai maža, kad patektų ne tik į plaučius, bet ir į kraujotaką. Pasak JT Pasaulio sveikatos organizacijos, oro tarša kasmet sukelia apie 6,5 mln.

Mažiau baisus, ekonominis poveikis saulės energijos rinkimui buvo ne toks didelis, kaip rodo tyrimas. Kolkatos sostinėje Indijoje, Vakarų Bengalijoje, Petersas ir jo grupė apskaičiavo, kad saulės energijos grąža kasmet praranda apie 16 milijonų JAV dolerių. Pekino ir Šanchajaus miestai kasmet prarado apie 10 mln.

Komanda taip pat prognozavo, kad siūlomi saulės projektai Los Andžele, nepaisant ilgų pastangų, kad būtų išspręsta istorinė smogo problema, vis tiek galėjo kainuoti miesto saulės energijos vartotojams kasmet nuo 6 iki 9 milijonų JAV dolerių.

Kad šie skaičiai būtų įtraukti į kontekstą, tai gali padėti pagalvoti apie procentus. Mokslininkai teigia, kad oro tarša Dehlije filtruoja apie 12 procentų šviesos, kuri galėtų būti pakeista į saulės energiją. Los Andžele šis skaičius yra apie 2 proc. Šanchajuje yra apie 8 arba 9 proc.

Palyginkite juos su daugumos saulės energijos įmonių pelno maržomis, dažnai 17–20 proc. Skirtingoms milijonams dolerių įmonėms, o mažesnėms įmonėms - žymiai mažiau, ir tikrovė atrodo gana aiški: purvinas oras gali iš tikrųjų užspringti mažai laiko saulės verslas, kol jie gauna galimybę augti.

„Vienas dalykas, kurį tikiuosi atsitiks iš šio tyrimo, yra tai, kad daugiau verslo su įdiegti tokius jutiklius, kurie leis gauti tokius duomenis,“ sako Peters. „Jutikliai leidžia mums tiksliau prognozuoti saulės kolektorių išėjimą.“

Studijų santrauka

Miesto migla yra daugialypė grėsmė. Svarbiausias pavojus sveikatai, jis taip pat turi įtakos šviesos judėjimui per apatinę atmosferą. Šiame darbe pristatome tyrimą, kuriame aptariamas miglumo poveikis fotoelektrinių įrenginių veikimui miestuose. Naudodamiesi ilgalaikiais, didelės skiriamosios gebos duomenimis iš Delio ir Singapūro, mes gauname empirinį ryšį tarp insoliacijos sumažėjimo ir smulkių kietųjų dalelių (PM2,5) koncentracijos. Toks požiūris leidžia lengvai įvertinti ore esančius nuostolius, susijusius su fotovoltinės energijos gamyba bet kurioje planetos vietoje. Delyje, matome, kad silicio PV plokščių gautas insultavimas nuo 2016 m. Iki 2017 m. Sumažėjo 11,5% ± 1,5% arba 200 kWh m − 2 per metus dėl oro taršos. Šią analizę išplėtėme dar 16 miestų visame pasaulyje ir apskaičiuota, kad sumažėjimas sumažėjo nuo 2,0% (Singapūras) iki 9,1% (Pekinas). Naudodamiesi Singapūro spektro duomenimis, prognozavome, kaip bus paveiktos kitos fotovoltinės technologijos, ir nustatė papildomą sumažinimą, lyginant su siliciu, kuris yra 23% santykinis GaAs ir 42% 1,64 eV perovskito medžiagos. Atsižvelgdami į dabartinius įrengimo tikslus ir vietines elektros energijos kainas, planuojame, kad metiniai pajamų iš fotovoltinių įrenginių nuostoliai vien Delyje gali viršyti 20 milijonų JAV dolerių, o tai rodo, kad metinė ekonominė žala dėl oro taršos fotovoltinių įrenginių operatoriams ir investuotojams visame pasaulyje galėtų būti milijardai dolerių.