Дослідники з Великої Британії проаналізували глобальну інфраструктуру сонячної енергетики та дійшли висновку, що атмосферні аерозолі суттєво обмежують виробництво сонячних електростанцій. Основним джерелом цих аерозолів залишається спалювання вугілля.
Дослідники об’єднали наявні каталоги електростанцій з аналізом супутникових знімків, а також краудсорсинговими даними щодо розташування об’єктів. Потім за супутниковими зображеннями були розраховані розміри станцій, а погодні дані дозволили оцінити їхню потенційну та фактичну генерацію.
Після цього команда змоделювала, скільки енергії могли б виробляти панелі за відсутності хмар і аерозольного розсіювання сонячного світла. Результати виявилися значними: у 2023 році понад чверть потенційної сонячної генерації було втрачено. Близько 20% припало на хмарність і ще 6% — безпосередньо на аерозолі.
В абсолютних значеннях йдеться про більш ніж 500 ТВт·год недоотриманої електроенергії — приблизно стільки щороку виробляють 84 вугільні електростанції потужністю по 1 ГВт кожна.
Автори окремо підкреслюють, що аерозолі не лише безпосередньо розсіюють сонячне світло, а й беруть участь у формуванні хмар, додатково знижуючи ефективність сонячної генерації. Проте внесок хмар значно складніше оцінити кількісно, тому основну увагу дослідження зосереджено саме на аерозольному забрудненні.
Найбільшим джерелом таких частинок виявилися викиди діоксиду сірки, що виникають переважно під час спалювання вугілля. За оцінкою авторів, на них припадає майже половина всіх аерозолів, врахованих в аналізі. Ще близько 18% становлять вуглецевмісні частинки, також пов’язані з викопним паливом.
Найбільш помітний ефект зафіксовано в Китаї. Там аерозолі знижують сонячну генерацію приблизно на 7,7% і компенсують від третини до половини щорічного приросту сонячної енергетики. Просторовий розподіл втрат практично збігається з розташуванням вугільних електростанцій. Додатковий аналіз забруднення показав, що близько 30% аерозольних втрат у Китаї пов’язані з вугільною генерацією.
У США ефект виявився слабшим — близько 3%. Дослідники пов’язують це з географією: сонячні станції здебільшого зосереджені на півдні та заході країни, тоді як вугільна генерація історично розміщена переважно на сході та північному сході.
Автори зазначають, що ситуація в Китаї поступово покращується завдяки виведенню з експлуатації найбільш застарілих і найбільш забруднювальних станцій та переходу на більш ефективні потужності. Дані показують, що разом зі зниженням забруднення зменшується і вплив аерозолів на сонячну генерацію. Джерело – Nature Sustainability