原本是太阳光电设置热区的地方,未来可能会因为气候变迁的关系,热区或许会变成“冷区”。
最近美国普林斯顿大学学者发现,由于地球表面温度攀升,大气中水分、气胶与悬浮微粒增加,阴天天数提高,总体全球光照(太阳辐射)下降,自然就会影响太阳能发电量,其中太阳能潜力最高的中东、美国西南部最容易受冲击。
普林斯顿大学透过卫星资料、气候模型来预测未来的全球气温攀升状况,观察在气候变迁下的太阳辐射变化,进而评估对太阳能发电热区的发电量影响,普林斯顿大学土木与环境工程教授 Amilcare Porporato 用学生成绩来比喻太阳能热区,表示目前干燥的地方就像每天都得到 A 等级高分的学生,现在因气候变迁干扰动态气象与太阳辐射,因此要预测并量化资优班学生成绩掉到 B 或是 C 的频率。
团队研究主要透过概率计算,就好比预测洪水或干旱,主要以干燥地区的大气水分与气胶多寡来评估太阳能的可靠性,Porporato 表示,高温让大气可以容纳更多的水分,更容易形成乱流与云层,悬浮粒子在空中的停留时间也就更长。
Porporato 指出,其中土壤干燥也是更需要关注的问题,随着中东等干燥地区温度攀升和大气乱流增加,地表也会有更多的沙尘与气胶,太阳辐射随之减少,现在也确实能在气候观测网络上观察到这个趋势。
只是研究团队还无法精准预测美国西南部区域的未来,在研究的某些模型中,太阳辐射会增加、日照也会更稳定,也有模型则显示完全相反的结果,论文第一作者 Jun Yin 表示,完全体现在在未来都还不确定的时候,预测太阳能发电可靠性的难度。
不过整体来说,这项研究仍有助于设计未来的太阳能电厂与储能系统,之后研究团队还会进一步研究连续的晴天或阴天的次数,以及云层阻挡树木吸收二氧化碳、日照的幅度,这也会影响气候变迁策略。
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(首图来源:Flickr/Bureau of Land Management CC BY 2.0)