Studie vědců na IIT Dillí zjistila, že znečištění ovzduší a změna klimatu naruší Výkon solárního panelu v Indii. To byl publikován v Dopisy pro environmentální výzkum v listopadu 2024.
Podle příspěvku je Indie pátým největším producentem sluneční energie po celém světě. Země si stanovila cíl, aby do roku 2030 vytvořila 50% své elektrické energie ze zdrojů neformových paliv a do té doby plánuje instalovat 500 GW kapacity obnovitelné energie. Očekává se, že jedna pětina této kapacity bude ve formě sluneční energie.
Indie má také v plánu vyvinout více solárních parků a propagovat střešní solární výrobu.
Sluneční energie a klima
Stejně jako jiné formy obnovitelných zdrojů energie jsou, solární fotovoltaická energie je na milost a milosrdenství počasí a klimatu.
„Přesné hodnocení budoucích obnovitelných zdrojů energie, zejména sluneční energie v Indii, kde se solární nasazení rychle rozšiřuje, je zásadní pro zajištění udržitelné a odolné energetické budoucnosti,“ uvedl hlavní autor nové studie Sushovan Ghosh, poté v Centru pro atmosférické vědy v IIT Delhi a nyní výzkumník v delhi pozemských věd.
Studie je první, která prozkoumala, jak změna klimatu ovlivní účinnost solárních buněk v Indii. „Studie tohoto druhu dávají podnětu inovací směrem ke zmírnění skleníkových plynů průzkumem životaschopných alternativ energetiky a co je důležitější, vylepšení designu fotovoltaických buněk,“ uvedla televize Ramachandra v Centru pro ekologické vědy indického vědy, Bengaluru.
Indie má 300 slunečných dní v roce, ale jejich kvalita klesá kvůli znečištění ovzduší. „Solární záření na zemském povrchu není v průběhu času stabilní, ale podléhá významným dlouhodobým variacím, označovaným jako globální stmívání a rozjasnění,“ řekl Ghosh.
„Tato variace závisí na atmosférických proměnných, jako jsou mraky, aerosoly nebo částice, vodní pára a radiačně aktivní molekuly plynu, jako je ozon. Mraky odrážejí a aerosoly rozptylují nebo absorbují příchozí sluneční záření dosahující povrchu. Proto za zataženo nebo mlhavého dne kvůli znečištění částicemi bude méně sluneční záření zasahovat na solární panel a snížit solární výrobu. “
Data z ceres
Studie týmu použila data v letech 1985 až 2014 k předpovídání změn z roku 2041 do roku 2050, poloviny současného století. „Vzhledem k tomu, že fotovoltaické elektrárny mají obecně životnost 20 až 25 let, je analýza 2040. let dobře vyrovnána s provozní životností stávajících a plánovaných instalací,“ tvrdí Ghosh. „Po tomto období může analýza ztratit praktický význam.“
Tým používal globální klimatické modely. Testovali své modely proti pozorováním z mraků NASA a projektu Radiant Energy System (CERES) Země a indického meteorologického oddělení. Ceres používá nástroje ve vesmíru k měření záření přicházejícího ze Země, a tak chápe úlohu cloudového krytu při změně klimatu.
Tým studoval dva scénáře. První zahrnoval mírnou úroveň úsilí o kontrolu kvality ovzduší a zmírnění změny klimatu. Druhý měl slabé úsilí o změnu klimatu, ale silná opatření na kontrolu znečištění ovzduší.
Znečištění ovzduší blokuje sluneční záření v dosažení solárních panelů, což má za následek menší vytvořenou energii. Rostoucí teploty způsobené změnou klimatu také snižují účinnost solárních článků.
Teplota na vinu
Modely zjistily, že do poloviny století klesne účinnost solárních panelů v Indii o 2,3% ve druhém scénáři, ale v prvním scénáři o větší množství. Na základě současných úrovní výroby solární energie to představuje ztrátu nejméně 840 gigawatthodin elektřiny každoročně.
Ztráty z teploty byly ve druhém scénáři vyšší, což se očekávalo kvůli slabším působení klimatu.
„Tato studie, založená na radiačních datech z globálních klimatických modelů, poskytuje životně důležité vhled do pravděpodobného dopadu stupňujícího se znečištění ovzduší na fotovoltaickou účinnost,“ uvedla Ramachandra, která se do studie nezúčastnila.
Solární články fungují nejlépe za jasného slunečního světla. Pro chlazení také potřebují nižší teplotu okolního okolí a proudění vzduchu. Jakákoli nerovnováha v těchto faktorech snižuje výkon solárních článků.
Studie zjistila, že sluneční záření bylo hlavním faktorem ovlivňujícím účinnost solárních buněk. Další teplota přišla další, následovala rychlost okolního větru, i když to bylo mnohem méně působivé.
Snížit emise v obou směrech
Studie také uvedla, že se očekává, že teplota solárních článků vzroste o 2 ° C v polovině století v důsledku vyšších okolních teplot. „Je důležité rozlišovat mezi teplotou okolního vzduchu a teplotou buněk, protože solární články se mohou v důsledku sluneční expozice výrazně zahřívat nad okolní teplotu vzduchu,“ řekl Ghosh.
Vědci také odhalili, že některé části indického severovýchodu i Kerala budou v čase vyvinout vyšší potenciál sluneční energie. „To je opravdu zajímavé.“ … Je to proto, že se očekává, že cloudové zlomky se v těchto regionech sníží, “řekl Ghosh.
Podle příspěvku mohou modely pomoci vládním a průmyslovým hráčům lépe vybírat weby pro budoucí projekty solární energie a odpovídajícím způsobem přidělit zdroje.
Podle Ghosha studie podtrhuje potřebu omezit změnu klimatu a zlepšit kvalitu ovzduší. Obhajoval zejména řezání emisí skleníkových plynů, které by zmírnily změnu klimatu a odstranily částice ve způsobu slunečního světla směřující do solárních panelů: „To nám pomůže plně využívat budoucí solární energetický potenciál a vytvořit cestu k budování klimaticky odolných národů.“
„Na individuální úrovni je účast veřejnosti zásadní, přijetím elektrických vozidel a využitím veřejné dopravy ke snížení spotřeby fosilních paliv. Je zapotřebí úsilí o výsadbu stromů a povědomí o povědomí o klimatu o zvýšení udržitelnosti životního prostředí, “dodal Ghosh.
„Zatímco Indie zavedla chvályhodné politiky, klíčová výzva spočívá v urychlení jejich účinného provádění z úrovně země na nejvyšší struktury správy.“
Unnati Ashar je novinář na volné noze.
Publikováno – 17. března 2025 05:30
