Перспективы достижения Индией цели по производству 100 гигаватт солнечной энергии в 2022 году уменьшились из-за высокого уровня загрязнения атмосферы.
Атмосферное загрязнение снижает выработку солнечной энергии двумя основными способами: поглощая и рассеивая солнечные лучи и загрязняя солнечные панели, говорит Сагник Дей, профессор кафедры Индийского технологического института (ИИТ) Дели.
Исследование, проведенное IIT Delhi и опубликованное в марте в журнале Environmental Research Letters , подсчитало, что в период с 2001 по 2018 год Индия потеряла 29 процентов своего потенциала солнечной энергии в результате загрязнения атмосферы, что эквивалентно ежегодным потерям в размере 835 миллионов долларов США. По данным исследовательской группы Mercom India, по состоянию на март этого года Индия достигла лишь половины установленной солнечной мощности в 50 гигаватт.
«Проще говоря, аэрозоли, которые включают в себя мелкие твердые частицы , пыль, туман и пары, взвешенные в воздухе, значительно уменьшают поступающее солнечное излучение в том, что мы называем «атмосферным эффектом ослабления», — говорит Дей, автор исследования, SciDev. Сеть. «Это необходимо учитывать при реализации крупных проектов солнечной энергетики».
Такие проекты, по словам Дей, также не учитывают «эффект загрязнения» аэрозолями, осаждающимися на солнечных панелях , блокируя попадание солнечного излучения на фотоэлектрические элементы. «Поскольку загрязнение воздуха в Южной Азии растет, необходимо устранить как последствия, так и принять меры по смягчению последствий, чтобы максимизировать выгоды от солнечных электростанций», — добавляет он.
Согласно предыдущему исследованию, в сильно загрязненных регионах твердые частицы могут вызвать падение выработки фотоэлектрической солнечной энергии более чем на 50 процентов, большая часть которых вызывает загрязнение панелей. Аэрозоли в атмосфере также препятствуют выработке солнечной энергии, увеличивая облачность и препятствуя выпадению осадков, которые могут вымывать частицы.
Бхупендра Дас, исследователь окружающей среды в Непальском университете Трибхуван в Катманду и председатель Непальской службы по энергетике и развитию окружающей среды, говорит, что кислотные дожди также могут разъедать оборудование солнечной энергетики и вспомогательные конструкции, увеличивая затраты на техническое обслуживание.
Кислотные дожди вызываются такими загрязняющими веществами, как двуокись серы и оксиды азота , которые выделяются в основном в результате промышленных и автомобильных выбросов, поднимаются высоко в атмосферу и смешиваются с водой, кислородом и другими химическими веществами с образованием капель агрессивной кислоты, прежде чем выпасть обратно в виде дождя.
«Уменьшение загрязнения воздуха, безусловно, уменьшит задымленность, что, в свою очередь, может улучшить выработку солнечной энергии, и исследования моделирования действительно показывают, что загрязненные облака имеют более длительный срок службы и что аэрозоли препятствуют выпадению осадков», — говорит Дас SciDev.Net. «Однако следует помнить, что есть несколько других факторов облачности, помимо загрязнения воздуха».
Исследование IIT Delhi предлагает ряд мер, которые, если они будут реализованы, могут помочь правительству Индии достичь своих целей в области производства солнечной энергии. Одним из них являются фиксированные панели, оптимально наклоненные для максимального использования солнечной радиации. На наклонных панелях аэрозольные отложения накапливаются не так легко, как на панелях, установленных горизонтально.
Шарнирные панели, оснащенные механизмами слежения за солнцем, стоят дороже, чем фиксированные панели, но обладают большей устойчивостью к накоплению аэрозольных отложений. Однако на все конфигурации влияет атмосферное затухание, говорится в исследовании.
Согласно исследованию, лучший способ увеличить производство солнечной энергии — это неукоснительно реализовывать правительственные инициативы, такие как Национальная программа чистого воздуха, запущенная в 2019 году с целью снижения концентрации мелких твердых частиц (PM 2,5 ) на 20–30 процентов к 2024 году. до уровня 2017 года.
Уменьшение загрязнения воздуха «ускорит прогресс Индии в достижении своей цели в области солнечной энергетики при меньшей мощности установки, избегая дополнительных расходов на расширение инфраструктуры солнечной энергии», говорится в исследовании.
Швейцарский отчет IQAir о качестве воздуха в мире за 2021 год показывает, что вся северная Индия попадает в зону, которая превышает стандарт ВОЗ в 10 микрограммов на кубический метр для твердых частиц в семь-десять раз.
В отчете IQAir Нью-Дели четвертый год подряд признан самой загрязненной столицей мира, а 34 других индийских города перечислены в числе самых загрязненных городских центров мира.
IIT Delhi заявляет, что это исследование является первым, в котором количественно оценивается влияние загрязнения окружающей среды на производство солнечной энергии в Индии, а более ранние исследования были сосредоточены на вредном воздействии плохого качества воздуха на здоровье населения и сельскохозяйственное производство.
