近日，美国麻省理工【gōng】学院【yuàn】(MIT)研究人员【yuán】在【zài】国际学术期刊《能源与环境科学》(Energy&Environmental Science)上【shàng】刊发雾霾对光伏影响的最新研究结果。研【yán】究【jiū】显示，由于日【rì】照【zhào】减少，雾霾对光伏板发电量造成损失约【yuē】为11.5%±1.5%，而当前【qián】最具前【qián】景的钙钛矿材料受雾霾影响更为严重，其发电量损失可达17%左右。
雾霾作为发【fā】展【zhǎn】中国家【jiā】广泛关注的空【kōng】气污染现象，对近年来大规模兴起的【de】发电光伏板的【de】影响尚【shàng】不清晰。此前有研究表明【míng】，雾【wù】霾【mái】由于遮蔽阳光，以硅晶【jīng】为原料的光伏板【bǎn】发电效【xiào】率会【huì】受到削弱。而【ér】由麻省【shěng】理工学院与新加坡国立大【dà】学研究人员共同完成的这【zhè】个【gè】项目，通过采集印度【dù】、中国等发展中国家城市【shì】雾霾数据，总【zǒng】结出日照减少、细颗粒物(PM2.5)浓度与光伏发电量之间的经验关系【xì】。这种方法可以直【zhí】接估计【jì】地球上任何地方的【de】光伏发【fā】电与空气污染【rǎn】相关的损【sǔn】失，量化【huà】了雾霾【mái】对光【guāng】伏发电【diàn】的影响，对光伏项目投资建设起到了指导作用。
论【lùn】文作者之一Ian Marius Peters于2013年在新加坡【pō】从事太阳能研究工【gōng】作时却遭遇【yù】了【le】严重的空【kōng】气污染。由于印尼森林大火与罕见的【de】大风【fēng】天【tiān】气，雾霾一时气味【wèi】刺鼻，遮天蔽日。当其他人在【zài】讨【tǎo】论【lùn】严重的【de】空气污染对公共【gòng】健【jiàn】康造成的影响时，Peters与【yǔ】其同事开始【shǐ】研究雾【wù】霾对当地太阳能发电板造成的影响。
经过数年【nián】数据收【shōu】集，研究人员将到【dào】达地面【miàn】的太阳辐射【shè】数据与【yǔ】空气中【zhōng】颗粒物数【shù】据【jù】结合到一起，找到了一种【zhǒng】能够估算在光线到【dào】达太阳能板之前、被【bèi】雾霾吸收或散射的太阳能，借此计【jì】算出太阳能电池板发电损失量。
结果显示，在印度等【děng】常年有空气【qì】污染【rǎn】的地【dì】区，太阳能电【diàn】池板发电量的年平均衰减水平大约是12%。这【zhè】也就意味着，为实现光伏发【fā】电收益，在【zài】投资【zī】安【ān】装【zhuāng】光伏板前，安装地区雾霾【mái】的情况需要计入【rù】考虑。对一【yī】些太阳【yáng】能装置来说，雾【wù】霾带【dài】来的不确定因素很有可能【néng】挤压了原有的利润空间【jiān】，导致项【xiàng】目亏损【sǔn】。
Peters说:“当你【nǐ】在做项目规划【huá】时，如【rú】果【guǒ】没有考虑到空气污染，实际项目规模会缩小，你的【de】投资【zī】回报率【lǜ】就会得到【dào】错误的估计。”
同时，研究组【zǔ】对世界上其他16个城市的相关数据进【jìn】行了分析，发现【xiàn】雾霾对光伏发【fā】电量的【de】影响程【chéng】度从新加坡的2.0%到北京、达【dá】喀【kā】尔、乌兰巴【bā】托和【hé】加尔【ěr】各答的9.1%以上不等。值【zhí】得注意的是，在不同类【lèi】型【xíng】的太阳能电池中【zhōng】，包括砷化镓、碲化镉和钙钛矿【kuàng】等，由于对太【tài】阳能的光谱响应有所不【bú】同【tóng】，当前【qián】最具前【qián】景的钙钛矿材料受到【dào】雾【wù】霾影响最【zuì】大，印度德里的数据显示，其发电【diàn】量衰【shuāi】减【jiǎn】或超过【guò】17%。
随着近年来【lái】光伏装机量激增，研【yán】究人员认为，其实际【jì】发电量【liàng】可【kě】能会大打折扣【kòu】。结合目前【qián】各大【dà】城市的光【guāng】伏【fú】装机量，据研究组估【gū】计，仅在德【dé】里，每年雾霾对光【guāng】伏发【fā】电造成的收入损【sǔn】失就【jiù】可能高达2000万美元，加尔各答约为1600万美【měi】元，北京和上海的每年约为【wéi】1000万美元。
研【yán】究人员预计，如果没有考【kǎo】虑【lǜ】到【dào】雾霾而导致系统整体设计不足，可能影响到【dào】整【zhěng】个【gè】光伏系统的可靠性。
