根据国【guó】际能源署的【de】数据，2016年【nián】中【zhōng】国新增光伏装机34GW，这一数字是美国的两【liǎng】倍还【hái】多【duō】，占世界新增【zēng】装【zhuāng】机【jī】容量的近一半。以太阳能【néng】为【wéi】代表的【de】清洁能源若得以替代燃煤为主的发【fā】电结构，将极大地改善中国的环【huán】境状【zhuàng】况，在清洁能源领【lǐng】域的巨额投资正是中国【guó】各级政府【fǔ】的重点举措之一。
铺设光【guāng】伏电板会改善空气【qì】质量，这是我【wǒ】们一【yī】直理解的【de】因果【guǒ】关系。但【dàn】是【shì】，反过来呢？尚【shàng】待改善的空【kōng】气质量会不会反过来影响光伏电板发电？
杜克【kè】大学的最新研究肯定了我们【men】的疑问，基于NASAGISS的全球气候【hòu】模【mó】型数【shù】据，研【yán】究【jiū】发现，空气污染【rǎn】中的颗粒物会大规模折损光伏发电效率，幅度甚至可以达到17%以上。
中国有三成光伏发电能力被雾霾耽误
而短【duǎn】波的太阳辐射【shè】光线由【yóu】于受到【dào】灰尘和颗粒物的阻【zǔ】碍，被吸收和散射【shè】，这一【yī】被称为太阳光减弱(solardimming)的现【xiàn】象使得【dé】光伏组件接收辐射强度【dù】被降低，从【cóng】而带来发电损失。根【gēn】据该【gāi】研究【jiū】，以中【zhōng】国目前的光伏【fú】发【fā】电能力估算，雾霾造成的电力损失高达11GW，这一数字是中国新增光伏【fú】装机容量【liàng】的近【jìn】三分【fèn】之一。
值得注意的是【shì】，人【rén】为【wéi】造成的颗粒物对光伏【fú】发电的影响超过了自【zì】然界的灰尘。研【yán】究人员对于光伏组件表面的沉积物【wù】进行了【le】采样和组【zǔ】分分析，发现其【qí】中仅【jǐn】有8%是非【fēi】尘【chén】土颗粒物，即人类活动产生的。这【zhè】8%虽【suī】然【rán】听【tīng】起来不足为虑【lǜ】，但【dàn】是因为其【qí】中含有有【yǒu】机碳、炭黑等成【chéng】分【fèn】，碳原子【zǐ】吸收阳光【guāng】的【de】能力更强；而且由于粒子更小，阳【yáng】光更容易被散射。也因此【cǐ】，人类活动对于【yú】发电效率的损失【shī】甚至超过占比【bǐ】92%的尘土。
世界最大的【de】光伏组【zǔ】件生产商之一英【yīng】利【lì】集团对此感【gǎn】受颇深，技【jì】术【shù】中心【xīn】副总经理倪【ní】健雄介绍说，英利通过对【duì】比并监控自动清洁【jié】机器人【rén】的光伏组件与常【cháng】规安装【zhuāng】组【zǔ】件户外发电量发【fā】现：在河北【běi】邢【xíng】台、保定【dìng】等“著名”的雾霾【mái】城市，雾霾时【shí】段的发电量可以降低80%以上，在雾霾最为【wéi】严重的时候，几【jǐ】乎就不发电。
研究团队成【chéng】员【yuán】，杜克大学【xué】土木与【yǔ】环境工程系【xì】教授DrewShindell表示，这【zhè】些由人【rén】类活动产生的颗粒物，使得中国比其他【tā】国家面临更【gèng】为严重的光伏发电损失。根据研究【jiū】，中国中部和东部地区，在每月【yuè】擦洗【xǐ】一【yī】次光【guāng】伏【fú】组件的情【qíng】况下，颗【kē】粒物将造成光伏组【zǔ】件发电【diàn】效率降低17%~25%；若擦洗间隔为2个月，光伏组件的发电【diàn】效率则将【jiāng】降低25%~35%。
擦洗很有效，光照资源丰富的地方多缺水
中国的【de】地【dì】面大型电站【zhàn】对于擦洗并没【méi】有统【tǒng】一标准，一般是通过监控发电量来决定什么【me】时候擦【cā】洗。山东青岛【dǎo】萨纳斯新能源科技有限公司总【zǒng】经理耿【gěng】文【wén】强【qiáng】告【gào】诉中外对【duì】话，从组件维【wéi】护的【de】角度，现在中国北方的【de】大型地面【miàn】电站，基本上要保证标准的每年四次擦洗，在污染严重的情况下，可以【yǐ】根【gēn】据现场【chǎng】情况适当增加【jiā】擦【cā】洗频次。
根据该研究，擦洗【xǐ】后的光伏组件单日发【fā】电量会提高50%，效【xiào】果显【xiǎn】著【zhe】。
倪健雄表示，毋庸置疑，保持光伏电板【bǎn】的【de】清洁非常【cháng】重要，提升发电效率【lǜ】的同【tóng】时，还能【néng】有效维【wéi】护光伏组【zǔ】件，因【yīn】为颗粒物【wù】的长【zhǎng】期聚集可能使组件大量发热，造成热斑【bān】现象，威胁组件寿命【mìng】。
但是【shì】，对于企业而【ér】言，更现【xiàn】实的问题是擦洗需要用到的【de】水。在中国光照资【zī】源丰富的西北地区，水往往比电【diàn】珍贵得多【duō】，用水量提升发电量【liàng】是【shì】显【xiǎn】然不值【zhí】得的。耿【gěng】文【wén】强【qiáng】表示，因为擦【cā】洗需要大量水资【zī】源的投入【rù】，是【shì】一笔不小的【de】成【chéng】本【běn】，因此企【qǐ】业需要对【duì】擦洗投入和发电实际收【shōu】益进行综合【hé】对比，以此决【jué】定擦洗频次。更专【zhuān】业的光伏运维企业，还会【huì】利用光伏大数【shù】据分析和挖掘的结果，得出清洗的最佳【jiā】性价比。
难以控制的系统性风险
分布式电站其实【shí】是雾霾影响的主要受害者。与大型地面电站定期擦洗维【wéi】护不同，小型【xíng】的屋顶项【xiàng】目【mù】建成后【hòu】普遍仅依【yī】靠雨雪【xuě】等【děng】自然天【tiān】气擦【cā】洗，缺【quē】乏后期运营维护，这进一步【bù】加剧了雾霾【mái】污【wū】染【rǎn】的影响。
爱【ài】康【kāng】科【kē】技公关总监张卫红【hóng】告诉中外对话，“很【hěn】少【shǎo】会有居民用户想到【dào】爬上自家的楼顶去擦【cā】拭光伏电板”。
空气质【zhì】量差，折【shé】损清洁能源发电；清洁【jié】能源【yuán】发展的【de】不好，又不利于环境的改善。张卫红坦言，对于光【guāng】伏领域的投资【zī】者而言，频【pín】发的雾霾天【tiān】气【qì】增加了一项难以【yǐ】控制的【de】系统【tǒng】性风险。
不过【guò】据张卫红介【jiè】绍，在【zài】中国，政策支持的【de】效力【lì】大【dà】过商业思维：迫于改善空气质【zhì】量的压力，反倒【dǎo】越是雾霾严重的地区，地【dì】方【fāng】政府越有动力推【tuī】广地面电站【zhàn】及屋顶光伏项目，减少污染。以雾霾常有爆【bào】表的河北保定为例，政【zhèng】府部门曾提出以建【jiàn】设“光伏之都”作为建设低【dī】碳城市的重【chóng】要内容之一，并意向规划把【bǎ】西部【bù】太行山区【qū】变【biàn】成“太【tài】行光【guāng】谷”。该设想【xiǎng】如能实【shí】现，对于【yú】解【jiě】决京津冀地区【qū】的雾霾【mái】会有一定的效果。
新加【jiā】坡【pō】能源专家CleantechSolar公司营运总监AndreNobre在接受《印度时报【bào】》采访时表示，空气污【wū】染已【yǐ】经成为印度太阳能【néng】厂商做出商业决策的重要考【kǎo】量【liàng】因素，开【kāi】发商【shāng】会谨慎考虑在空【kōng】气污染严【yán】重的地区签署能源采购【gòu】协【xié】议。
雾霾治理的协同效应
频【pín】繁擦洗之外，从源头上【shàng】根治空气污染中的颗粒物【wù】，似乎【hū】才是更【gèng】为合宜【yí】的选择【zé】。
倪健雄表【biǎo】示，雾霾降【jiàng】低光【guāng】伏发电效率是短期的阵痛，而下【xià】大【dà】力【lì】气多方【fāng】面协同治【zhì】理，改【gǎi】善整【zhěng】个【gè】城【chéng】市的空气质量并【bìng】非【fēi】天方夜谭。Shindell也从研【yán】究的【de】反方向为中外对话做了解读【dú】，“政策越倾向于清洁【jié】能源【yuán】，清洁能源的发展就越好，至少在太阳【yáng】能领域”。
与印度和阿拉伯【bó】半【bàn】岛不同，中国影响光伏发【fā】电【diàn】效率的颗【kē】粒物主要来源是人类【lèi】活动，所以政府有更大的潜力可以减少排放、降低污染。政府有多【duō】种手段【duàn】可以选择，包【bāo】括【kuò】燃料【liào】选择、排放【fàng】权定价、可【kě】再生能源优惠政策【cè】。其【qí】效益【yì】也【yě】是【shì】显而易见的，光伏发电【diàn】量提高【gāo】之外，考【kǎo】虑到【dào】可吸入颗粒物【wù】的健【jiàn】康隐患，无疑也会大幅提高人们的健康【kāng】水平。
另【lìng】外，这也从另一个角度说明，一边发【fā】展光伏发电一边继续修建燃煤【méi】火电【diàn】站的折【shé】衷【zhōng】做法可【kě】能并不是一个好【hǎo】主意，因为【wéi】后【hòu】者会很大程度影响前者【zhě】的运行。
