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(duì)中國巨大的太陽能發(fā)電陣容造成損害。

在關(guān)于污染對(duì)人類健康和中國生態(tài)系統(tǒng)的有害影響的許多擔(dān)憂中，一項(xiàng)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(jì)達(dá)到了174.63吉瓦，遠(yuǎn)超110吉瓦的光伏發(fā)電產(chǎn)能發(fā)展目標(biāo)。按照目前的速度，這個(gè)全球最大太陽能市場有望在2030年實(shí)現(xiàn)其400吉瓦的裝機(jī)容量目標(biāo)，占到一次能源的10%，并支持其實(shí)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(xué)院（ETH Zurich）和阿姆斯特丹大學(xué)（University of Amsterdam）的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，太陽能在國家能源結(jié)構(gòu)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(gè)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(guān)聯(lián)之后，研究人員發(fā)現(xiàn)，在55年的研究時(shí)間跨度中，太陽輻照度下降了11至15%。

另一種假設(shè)情景

該研究稱，如果中國能夠恢復(fù)到20世紀(jì)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(dāng)于額外增加14太瓦時(shí)。研究的作者寫道，按中國2030年時(shí)的預(yù)期太陽能發(fā)電容量，將得到額外51至74太瓦時(shí)的太陽能發(fā)電量。并且他們補(bǔ)充說，相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益可能在2016年達(dá)到19億美元，在2030年達(dá)到46至67億美元。

受人口因素推動(dòng)的氣溶膠排放和云量變化被認(rèn)為是導(dǎo)致中國太陽輻射變?nèi)醯膬蓚€(gè)主要因素?？諝馕廴緯?huì)通過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(yīng)引起云層形成，從而增加云的反射率和持續(xù)時(shí)間，并減少到達(dá)地球表面的太陽輻射。

研究表明，1996年至2010年間，中國估計(jì)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(shí)期，細(xì)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(jì)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(yán)重受困于霧霾，中國政府對(duì)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(gè)主要城市的PM2.5危險(xiǎn)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(jié)果引發(fā)了人們對(duì)中國治污戰(zhàn)爭勢(shì)頭減弱的擔(dān)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(huì)放松，因?yàn)橹袊?jīng)濟(jì)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(xué)院和阿姆斯特丹大學(xué)的研究報(bào)告的作者認(rèn)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(huì)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(guān)系表明，嚴(yán)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(duì)太陽能光伏輸出的影響已引起研究者們的關(guān)注。杜克大學(xué)（Duke University）的科學(xué)家們與甘地訥格爾印度理工學(xué)院（Indian Institute of Technology）和威斯康星大學(xué)麥迪遜分校（University of Wisconsin at Madison）的同行們發(fā)表的一項(xiàng)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(huì)使能量輸出減少四分之一以上，這就包括空氣污染極為嚴(yán)重的中國和印度。 蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院氣候政策小組的先前研究發(fā)現(xiàn)，完全消除電力、運(yùn)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(shí)電力。這項(xiàng)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(dá)101億美元的收益。