Πηγή Εικόνας: ΑΠΕ-ΜΠΕΝέα έρευνα του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης και του University College London (UCL) αποκάλυψε ότι η ρύπανση από τους σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με καύση άνθρακα μειώνει σημαντικά την ενεργειακή απόδοση των φωτοβολταϊκών εγκαταστάσεων, ιδίως όταν αυτές αναπτύσσονται σε γειτονικές περιοχές. Τα ευρήματα δημοσιεύθηκαν σήμερα στο περιοδικό Nature Sustainability.
Η νέα μελέτη χαρτογράφησε και αξιολόγησε περισσότερες από 140.000 εγκαταστάσεις φωτοβολταϊκών παγκοσμίως χρησιμοποιώντας δορυφορικά δεδομένα. Συνδυάζοντας τα δεδομένα αυτά με δεδομένα σχετικά με την ατμοσφαιρική ρύπανση, οι ερευνητές υπολόγισαν πόση ηλιακή ακτινοβολία χάνεται και πώς αυτό μειώνει την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Διαπίστωσαν ότι τα αερολύματα – μικροσκοπικά σωματίδια που αιωρούνται στον αέρα – μείωσαν την παγκόσμια παραγωγή ηλιακής ηλεκτρικής ενέργειας κατά 5,8% το 2023. Αυτό ισοδυναμεί με 111 τεραβατώρες (TWh) χαμένης ενέργειας – την ποσότητα που παράγουν 18 μεσαίου μεγέθους σταθμοί παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με καύση άνθρακα.
Κυρίως, αυτές οι απώλειες αντιπροσωπεύουν έναν σημαντικό περιορισμό, που συχνά παραβλέπεται, στη μετάβαση προς την καθαρή ενέργεια. Μεταξύ 2017 και 2023, οι νέες φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις πρόσθεσαν κατά μέσο όρο 246,6 TWh ηλεκτρικής ενέργειας σε ετήσια βάση, ενώ οι απώλειες που σχετίζονται με τα αερολύματα από τα υπάρχοντα συστήματα έφτασαν τα 74,0 TWh ετησίως – ποσό ισοδύναμο με σχεδόν το ένα τρίτο των κερδών από τη νέα παραγωγική ικανότητα. Αυτό υποδεικνύει μία αλληλεπίδραση μεταξύ της χρήσης ορυκτών καυσίμων και των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας που δεν είχε αναγνωριστεί στο παρελθόν, όπου οι εκπομπές από το ένα σύστημα μειώνουν άμεσα την απόδοση του άλλου.
Για να εντοπίσουν τις πηγές αυτών των απωλειών που σχετίζονται με τα αερολύματα, οι ερευνητές ανίχνευσαν την προέλευσή τους και διαπίστωσαν ότι η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από άνθρακα αποτελεί σημαντικό παράγοντα. Το φαινόμενο αυτό είναι ιδιαίτερα εμφανές στην Κίνα, όπου η ηλιακή και η ανθρακική δυναμικότητα έχουν αναπτυχθεί παράλληλα και συχνά βρίσκονται στην ίδια τοποθεσία. Οι περιοχές με υψηλή ανθρακική δυναμικότητα συμπίπτουν σε μεγάλο βαθμό με τις περιοχές που παρουσιάζουν τις μεγαλύτερες απώλειες στην ηλιακή φωτοβολταϊκή ενέργεια.
Η Κίνα είναι ο μεγαλύτερος παραγωγός ηλιακής ενέργειας στον κόσμο και παρήγαγε 793,5 TWh ηλεκτρικής ενέργειας από φωτοβολταϊκά το 2023 (41,5% του παγκόσμιου συνόλου). Ωστόσο, παρουσίασε και τις μεγαλύτερες απώλειες από αερολύματα, με τη συνολική παραγωγή να μειώνεται κατά 7,7%. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι περίπου το 29% των απωλειών ηλιακής φωτοβολταϊκής ενέργειας που σχετίζονται με τα αερολύματα στην Κίνα προέρχονται συγκεκριμένα από σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με καύση άνθρακα. Οι σταθμοί άνθρακα εκπέμπουν λεπτά σωματίδια ρύπανσης που διασκορπίζουν και απορροφούν το ηλιακό φως, μειώνοντας την ποσότητα που φτάνει στα κοντινά ηλιακά πάνελ. Ως αποτέλεσμα, τα πάνελ παράγουν λιγότερη ηλεκτρική ενέργεια από ό,τι θα μπορούσαν διαφορετικά.
Είναι ενδιαφέρον ότι η Κίνα βρέθηκε να είναι η μόνη μεγάλη περιοχή που παρουσίασε σταθερή βελτίωση. Οι απώλειες ηλιακής φωτοβολταϊκής ενέργειας που σχετίζονται με τα αερολύματα μειώθηκαν κατά μέσο όρο κατά 0,96 TWh ετησίως (−1,4% ετησίως) μεταξύ 2013 και 2023. Αυτό πιθανώς οφείλεται σε αυστηρότερα πρότυπα εκπομπών και στην ευρεία υιοθέτηση τεχνολογιών εξαιρετικά χαμηλών εκπομπών στους σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με καύση άνθρακα, παρά σε μείωση της ίδιας της παραγωγικής ικανότητας άνθρακα.
Για τη διεξαγωγή της ανάλυσης, οι ερευνητές συνδύασαν δορυφορικές εικόνες και μηχανική μάθηση προκειμένου να εντοπίσουν και να χαρτογραφήσουν περισσότερες από 140.000 ηλιακές εγκαταστάσεις σε όλο τον κόσμο. Στη συνέχεια, συνδύασαν αυτά τα δεδομένα με ατμοσφαιρικές παρατηρήσεις και ένα επικυρωμένο μοντέλο ηλιακής ενέργειας, προκειμένου να υπολογίσουν πόση ηλεκτρική ενέργεια παράγει κάθε εγκατάσταση και πόση χάνεται λόγω της ατμοσφαιρικής ρύπανσης.
