Smog osłabia wydajność paneli PV

© Hermann

W najnowszym opracowaniu⁽¹⁾ eksperci wskazują na problem obniżenia efektywności energetycznej paneli fotowoltaicznych, który obserwuje się w przypadku wysokiego poziomu zanieczyszczenia powietrza lub smogu. Badania zostały przeprowadzone w Indiach, gdzie w ostatnich latach w rozwój energetyki słonecznej zainwestowano miliardy dolarów. Ponadto indyjskie powietrze jest coraz bardzie zanieczyszczone - Indie są uważane za trzeciego co do wielkości emitenta zanieczyszczeń powietrza na świecie. Nie pozostaje to bez wpływu na przekształcanie energii słonecznej w energię elektryczną.

W ostatnich latach w setkach gospodarstw domowych pojawiły się panele fotowoltaiczne, będące jednocześnie jedyną szansą na dostęp do elektryczności dla najbiedniejszych mieszkańców. Dodatkowo Indie zobowiązały się, by do 2030 roku 40 proc. produkowanej energii pochodziło ze źródeł odnawialnych. Tym samym, jeden z największych krajów azjatyckich może znaleźć się na trzecim miejscu globalnych producentów energii ze słońca.

Obniżenie efektywności o 30 proc.

W badaniach sprawdzono wpływ jakości powietrza na efektywność energetyczną fotowoltaiki. Eksperci przeanalizowali ilość pyłu zawieszonego, która osadza się na powierzchni paneli. Analizie poddano zarówno cząstki PM 2,5, jak również PM 10. Pierwsze tego typu badania pozwolą ocenić zasadność inwestowania w fotowoltaikę w regionach charakteryzujących się wysokim zanieczyszczeniem powietrza.

Wyniki badań wskazują na zmniejszenie efektywności energetycznej paneli słonecznych między 17 a 25 proc. W Delhi straty te mogą dochodzić nawet do 30 proc. w porównaniu z terenami zlokalizowanymi kilkadziesiąt kilometrów dalej. Oznacza to, że ubytek mocy wynikający z pracy paneli w smogu może sięgać nawet 3 900 MW, co odpowiada mocy zainstalowanej na największej indyjskiej farmie fotowoltaicznej.

Smog gorszy niż kurz i piasek

Osłabienie efektywności paneli słonecznych obserwowano już na farmach zainstalowanych na pustyniach, gdzie automatyczne wycieraczki czyściły powierzchnie paneli po burzach piaskowych. Jednak według badań cząsteczki smogu są znacznie trudniejsze do usunięcia niż piasek, ponieważ oprócz 92 proc. pyłu zawierają także zanieczyszczenia węglowe i jonowe.

Badania wykazały co prawda około 50 proc. wzrost wydajności po przetarciu powierzchni paneli nieczyszczonych przez kilka tygodni, jednak częste czyszczenie paneli może zwiększać ryzyko ich uszkodzenia. Szansą na ograniczenie osadzania się zanieczyszczeń są specjalne ogniwa fotowoltaiczne, odporne na cząsteczki smogu. Takie rozwiązania są wprowadzane na rynek przez chińskich producentów paneli słonecznych.

Natalia Rytelewska-Chilczuk
Dziennikarz, specjalista ds. ochrony środowiska