气候变化可能意味着银行对太阳能热区较少的阳光灿烂的日子

倍频程7年,2020年上午11时33分

而太阳能发电是可再生能源的主要形式,新的研究表明,改变全球气候变暖带来的可能使目前认为是理想的太阳能电力生产在未来不太可行地区区域气候。

基于普林斯顿的研究人员 最近发表在Nature杂志上通信 第一项研究中,评估气候变化下太阳能的一天到一天的可靠性。利用卫星资料和气候模式对项目如何阳光到达地面会受到影响回暖全球气温球队改变动力学和地球大气的一致性。

Desert landscape

改变全球气候变暖带来的区域气候可能让这个如当前认为是理想的太阳能发电将在未来不太可行美国西南部地区,基于普林斯顿的研究建议。较高的表面温度将导致更多的水分,气溶胶和微粒在大气中,这可以导致更少的太阳辐射并且更阴天。该研究首次评估气候变化下太阳能的一天到一天的可靠性。

他们的研究中发现,较高的表面温度 - 和水分,气溶胶和微粒在大气中的量所得到的增加 - 可能导致在太阳辐射的总体降低以及在多云天数的上扬。炎热干旱的地区,如中东和美国西南部 - 太阳能的潜力最大生产国认为 - 是最容易在阳光下波动更大,研究人员发现。 

“我们的研究结果可以设计更好的太阳能发电厂和优化存储,同时还避免的太阳能发电能力在未来的气候条件下,阳光下间歇性可能会过高,使太阳能可靠的区域扩张帮助,说:”通讯作者 amilcare porporato,澳门金沙城中心的托马斯·吴'94教授 土木与环境工程澳门金沙城中心环境研究所 (PEI)。该研究是由支持 碳减排举措 总部设在培。

“用一个比喻学者,在太阳能发电方面,半干旱地区现在都像学生几乎每天都有谁得到的一个,” porporato说。 “现在,气候变化扰乱气氛的通常动态和太阳辐射到达地球表面的规则性。我们试图量化更多的时候多少那些公司可能成为B的,甚至是C'S,作为一个结果。”

Tow world maps showing fluctuations in sunshine

炎热干旱的地区可能会看到在阳光下随着气候的变化较大的波动,研究人员报告。他们使用卫星数据和气候模型输出到评价太阳辐射的间歇和光伏能量的未来的气候条件下的可靠性。他们发现干旱地区(粉红色)更可能经历平均太阳辐射的降低 - 并且因此太阳能发电的可靠性 - 在一月份(顶部)和七月(底部)。 

如何太阳能将在未来不规则票价已主要集中在阳光的平均水平已有的研究,他说第一作者 殷俊研究员在 南京信息工程大学 谁在普林斯顿在纸上的工作与porporato一个博士后研究助理。

“我们的方法的新颖性是指出,在一些地方有要在一天到一天的变化更多的不确定性,”尹说。他和porporato此前报道称, 气候模型低估了日云循环的冷却效果。他们的工作在最近纸合着者安娜丽莎Molini酒店,在哈里发大学在阿联酋民用基础设施和环境工程副教授。

研究人员的结论是基于类似于用于确定洪水或干旱的风险概率计算。太阳能的可靠性降低相关于大气湿度的增加的可变性和 气溶胶在一些干旱地区。更高的温度下保持更多的水分和更湍流,这有利于云的形成和在悬浮液中保持较长的颗粒,所述porporato。

“再有就是土壤干燥,这可能是更重要的问题,” porporato说。如温度和大气湍流增加干旱地区如中东,干燥土壤潜在地导致更大量的灰尘和大气气溶胶,将减少的太阳辐射。这些趋势实际上是从气候观测网的观测已经检测到,porporato说。

对于美国西南部,研究人员的研究结果不太一致。一些模型显示更多的太阳辐射和更低的间歇在未来,而其他人表现出了较少的太阳辐射和较高的间歇。这些结果说明了试图预测在一个不确定的未来太阳能的可靠性的挑战,然表示。

“我们希望政策制定者和人民在能源行业可以利用这个信息优势,以更有效地设计和管理光伏发电设施,”尹说。

“我们的论文有助于找出其中可能发生的间歇性不同的地点有效的解决方案,但在可接受的水平,”他说。 “多种技术,如电力储存,或电运转的政策,如智能削减,负载整形或地域分散,是有希望的解决方案。”

跟进他们的工作,研究人员计划研究气候持续性 - 特别是,连续的晴天还是阴雨天数 - 这是太阳能发电的重要。他们也正在探索云将如何影响植树作为减缓气候变化战略的有效性。树木吸收不仅二氧化碳,而且太阳能,这将提高表面温度。云覆盖率随之增加可能改变的效果如何树木将是减少大气碳目前的估计。

纸,“对未来的光伏太阳能可靠性阵发影响”为题发表七重峰22本质通信(DOI: 10.1038 / s41467-020-18602-6)。该工作得到了支持 美国农业部农业研究服务(项目批准号58-6408-3-027。);美国国家科学基金会(批准号:耳1331846,耳1316258和FESD耳1338694);所述PEI碳缓解主动;中国的国家自然科学基金(批准号:41877158和51739009。); 南京信息工程大学(批准号:1441052001003);江苏区分教师程序;和哈里发大学竞争力的内部研究奖(批准号:CIRA-2018-102)。