Исследователи, опубликовавшие работу в Nature Sustainability, поставили вопрос, который редко звучит в дискуссиях об энергопереходе: насколько само угольное загрязнение мешает развитию солнечной энергетики? Ответ оказался количественно значимым. Аэрозольные частицы, взвешенные в атмосфере, рассеивают и поглощают солнечное излучение до того, как оно достигает панелей, — и это напрямую снижает выработку.
Аэрозоли бывают разного происхождения. Часть из них — природные: пыль, поднимаемая ветром в пустынях. Однако, несмотря на то что пустыни ассоциируются с обилием солнца, крупной солнечной инфраструктуры там пока мало, поэтому природный фактор оказывается менее значимым, чем можно было бы ожидать. Куда существеннее антропогенные источники. Диоксид серы, образующийся при сжигании угля, формирует почти половину всех проанализированных аэрозолей. Углеродосодержащие частицы, также преимущественно от ископаемого топлива, добавляют ещё 18%. Помимо прямого рассеивания света, аэрозоли способствуют облакообразованию, что создаёт дополнительные потери — однако этот эффект значительно сложнее поддаётся количественной оценке, и авторы намеренно сосредоточились на прямом аэрозольном воздействии.
| Регион | Снижение выработки от аэрозолей | Доля потерь от угля | Примечание |
|---|---|---|---|
| Китай | 7,7% | 30% | Потери нейтрализуют треть–половину ежегодного прироста солнечных мощностей |
| США | ~3% | не указана | Угольные станции на востоке, солнечные фермы на юге и западе |
География потерь принципиально различается в двух крупнейших солнечных рынках мира. В Китае пространственное распределение потерь фотовольтаики практически совпадает с картой угольных мощностей: 30% аэрозольных потерь в стране напрямую атрибутируется сжиганию угля. Суммарное снижение выработки — 7,7% в год, и это нейтрализует от трети до половины ежегодного прироста солнечной генерации. В США картина иная: основные солнечные мощности сосредоточены на юге и западе, тогда как угольные станции — преимущественно на востоке и северо-востоке. Географический разрыв снижает потери до 3% в год — менее половины от китайского показателя.
В Китае аэрозоли нейтрализуют от трети до половины ежегодного прироста солнечной генерации.
При этом в Китае прослеживается положительная динамика. В ответ на острые проблемы с загрязнением воздуха страна построила новое поколение высокоэффективных угольных станций и вывела из эксплуатации наиболее «грязные» объекты. Данные подтверждают: аэрозольное воздействие на солнечные панели за последние несколько лет снизилось. Это означает, что декарбонизация угольной генерации даёт двойной эффект — прямое сокращение выбросов и косвенное повышение отдачи от солнечной инфраструктуры.
Для отрасли исследование формулирует нетривиальный аргумент в пользу ускоренного отказа от угля: часть потерь в угольной генерации будет компенсирована ростом производительности солнечных станций, которые перестанут работать в условиях загрязнённой атмосферы. Уголь оказывается единственным источником энергии, который активно подавляет производительность своего главного конкурента — и это делает его вывод из эксплуатации выгодным сразу по двум энергетическим статьям.
