Новые исследовании в области солнечных электростанций

То, что твёрдые пылевые частички в воздухе так сильно влияют на солнечную радиацию, что воздействие пылевого экрана следует учесть при оценке изменений климата, известно издавна. В 2017 году учёные Соединенных Штатов, Индии и КНР приняли решение выяснить, какое количество энергии теряют солнечные электростанции из-за пыли и промышленных выбросов в атмосфере.

В большом индийском городке Ахмадабаде учёные с разрывом во времени взяли 2 образца пыли с участков панелей солнечных электрических станций. Образцы взвесили, и с помощью лазерной дифракции определили точный размер частиц. При помощи масс-спектрометров в них определили содержание углерода, азота и водорода. Так получили не только единую массу пыли, осевшей на солнечные панели, но и долю карбонатов и силикатов в пыли.

Данная доля говорит о степени засорения воздуха промышленными выбросами, ионными аэрозолями, продуктами сгорания угля и нефти и прочими продуктами работы жителя нашей планеты, позволяя оценить его «взнос» в загрязнение воздуха и тем самым в энергетические потери СЭС.

Исследование показало, что при переходе от относительно низких к высоким уровням аэрозольной нагрузки, в загрязнённых районах доля рассеивания света аэрозольными частицами увеличивается с 15 до 40%.

Так как солнечные электростанции работали все 2,5 месяца, пока копились и собирались образцы, спецы трёх стран в первый раз смогли точно подсчитать, как толщина, состав и время оседания пыли влияли на выработку солнечной энергии. До этого судить о этих потерях можно было исключительно примерно. Сопоставив лабораторные эти с мировой климатической моделью CMIP5, исследователи установили, что в регионах с высоким содержанием твёрдых частиц и антропогенных продуктов горения в воздухе генерация солнечной энергии значительно меньше, нежели в районах с чистым воздухом.