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編者按：中國光伏市場規(guī)模越來越大，未來規(guī)劃光伏發(fā)電裝機達1.05億千瓦以上。然而光伏發(fā)電的效率不僅取決于安裝速度還取決于空氣污染的程度，中國的空氣污染程度已經(jīng)阻礙了光伏效率，因此中國政府在空氣污染的治理上必須要引起重視這樣才能使得光伏發(fā)電持續(xù)發(fā)展。

根據(jù)我國《太陽能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，到2020年底，太陽能發(fā)電裝機將達到1.1億千瓦以上，其中，光伏發(fā)電裝機達1.05億千瓦以上。

而實際上，中國的光伏發(fā)電裝機量早就已經(jīng)遠遠超出了規(guī)劃目標(biāo)。早在2018年底就已經(jīng)累計達到1.7463億千瓦，預(yù)計2019年新增光伏并網(wǎng)裝機量在0.4到0.45億千瓦，所以累計裝機量將超過2.14億千瓦。按照當(dāng)前的速度，中國這個全球最大的太陽能市場有望實現(xiàn)到2030年裝機量達到4億千瓦的目標(biāo)，完成對《巴黎協(xié)定》中關(guān)于20%的能源來自于非化石燃料的承諾。

圖 2017年1月，灰色霧霾籠罩了中國東部多處山谷和低地(橙色星星的位置是北京)

研究表明空氣污染嚴(yán)重影響光伏發(fā)電

從蘇黎世聯(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)家進行的一項研究中發(fā)現(xiàn)，太陽能在一個國家能源結(jié)構(gòu)中所占的比重，不僅取決于安裝速度，還與空氣污染水平掛鉤。

研究人員分析了中國境內(nèi)1960年至2015年期間119個觀測站的光照數(shù)據(jù)，用于估算這段時間內(nèi)空氣污染逐漸加重的過程，同時，太陽能電池板的安裝角度—它們是以何種角度傾斜以獲取太陽輻射的—也被納入了數(shù)據(jù)統(tǒng)計中，研究人員將空氣投射逐漸變?nèi)醯某潭扰c工業(yè)排放數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，以此來量化空氣污染在阻礙陽光照射方面的影響。研究人員發(fā)現(xiàn)，在調(diào)研的這55年期間，太陽輻照程度下降了11-15%。

這項研究稱，如果中國的空氣環(huán)境能夠恢復(fù)到上世紀(jì)60年代的水平，僅2016年的太陽能發(fā)電能力就將增加12-13%的發(fā)電量，相當(dāng)于14太瓦時。該研究的作者寫道，中國2030年的太陽能發(fā)電能力預(yù)計將增加51-74太瓦時，相應(yīng)的經(jīng)濟效益將在2016年達到19億美元，2030年達到46 - 67億美元。

盡管近年來中國政府正在努力改善空氣質(zhì)量，但是有一些地區(qū)的空氣污染仍在加重，所以現(xiàn)在看起來，地表太陽能輻射的變化正在對中國基數(shù)龐大的光伏發(fā)電系統(tǒng)造成不可忽視的影響。

雖然，當(dāng)前人們主要擔(dān)憂的是空氣污染對人體健康和生態(tài)系統(tǒng)的嚴(yán)重影響，但是，減少空氣污染也確實有助于中國市場充分發(fā)揮其光伏發(fā)電的潛力。

機動車排放的懸浮顆粒及其在云層中的各種變化反應(yīng)是導(dǎo)致中國地區(qū)光照輻射減弱的兩個主要因素。空氣污染可以通過三種方式影響太陽能發(fā)電：通過沉積在光伏電池板上的灰塵顆粒;通過空氣中的懸浮顆粒，它們會分散或吸收大氣中的太陽輻射;以及通過大氣中的污染物云層;通過舉個例子:空氣中的二氧化硫(SO2)與其他污染物相互作用形成的氣流層，會增加云層反射率和反射時間，減少了可以直接到達地球表面的陽光輻射。

中國空氣污染的現(xiàn)狀

上述研究指出，1996年至2010年間，在中國估計有91%的二氧化硫排放來自燃煤，主要以工業(yè)和發(fā)電為主。在同一時期，居民和工業(yè)用煤(41%)和生物質(zhì)消耗(33%)排放了黑碳(細顆粒物PM2.5的主要成分。

然而，自20世紀(jì)90年代初以來，由于中國的空氣污染控制政策和人口結(jié)構(gòu)的變化，二氧化硫和黑碳有所下降。

2013年初，隨著數(shù)十座城市遭遇嚴(yán)重霧霾，中國政府對空氣污染宣戰(zhàn)，并加大力度出臺政策降低PM2.5的排放量。根據(jù)綠色和平東亞分部(Greenpeace East Asia)的分析，從2013年到2018年，74個主要城市的PM2.5的顆粒濃度下降了33%。然而，根據(jù)中國生態(tài)環(huán)境部的數(shù)據(jù)，從今年1月到4月，華北尤其是被霧霾籠罩的京津冀津地區(qū)，其污染指數(shù)增長了8%。

雖然這種喜憂參半的結(jié)果引發(fā)了人們對中國治理污染勢頭減弱的擔(dān)憂，尤其是今年的經(jīng)濟增速將至1990年以來的最低水平，但中國政府一直在努力說服觀察者門，今年減少污染的努力不會松懈。

治理空氣污染，收貨絕對高于付出

盡管治理空氣污染需要大量的資金投入，但是研究報告明確指出，如果廣泛積極的采取措施，降低空氣污染，將使太陽能的生產(chǎn)能力有效提高，大大抵消了控制污染的成本。發(fā)表在《自然能源》雜志上的這篇報告寫道“通過觀測地表輻射與二氧化硫和黑碳排放之間的聯(lián)系，嚴(yán)格的空氣污染控制措施，同時減少化石燃料的消耗，將有效提高地表的光照輻射強度。”

近年來，空氣污染及其對太陽能發(fā)電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)家們與印度理工大學(xué)(Indian Institute of Technology)和威斯康星大學(xué)麥迪遜分校(Universityof Wisconsin at Madison)的同行們發(fā)表的一項研究發(fā)現(xiàn)，世界一部分地區(qū)的光伏組件上累積的懸浮顆粒有可能使發(fā)電量降低1/4以上，其中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太瓦時電力。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101億美元的收益，治理空氣污染，不僅是為了人們的健康，還為了生活和未來的方方面面，治理空氣污染，任重道遠，勢在必行。 

原標(biāo)題：中國的空氣污染對光伏發(fā)電影響幾何？用數(shù)據(jù)告訴你真相