根【gēn】据国际能源署的数据，2016年【nián】中国新增光伏装机34GW，这一数【shù】字【zì】是美国的两倍还多，占世【shì】界新增装机容【róng】量的近一半【bàn】。以太阳能为代【dài】表的清洁能【néng】源若得以替代【dài】燃煤为主的发电结构【gòu】，将极大地改善中【zhōng】国的环境状况【kuàng】，在清洁能源【yuán】领域的巨额投资正是【shì】中国各【gè】级政府的【de】重点【diǎn】举措之一【yī】。
铺设光【guāng】伏【fú】电【diàn】板会【huì】改善空气质量，这是我【wǒ】们一直理解的因果【guǒ】关系。但是，反【fǎn】过来呢？尚【shàng】待改善的空气质量会不会反过来影响【xiǎng】光【guāng】伏电板发电【diàn】？
杜克大学的【de】最新【xīn】研究肯【kěn】定了我们的疑问，基于NASAGISS的全【quán】球气【qì】候模型数据，研究发现，空气污染【rǎn】中的颗粒物会大规模折损【sǔn】光伏发电效率，幅度甚至可以达到17%以上。
中国有三成光伏发电能力被雾霾耽误
而短【duǎn】波【bō】的太阳辐射光线由于受到灰尘和【hé】颗粒物的阻碍，被吸收【shōu】和散【sàn】射，这一被【bèi】称【chēng】为太阳光【guāng】减弱(solardimming)的现象使得光伏组件接收辐【fú】射强度被降【jiàng】低，从【cóng】而带来【lái】发电损失【shī】。根【gēn】据该【gāi】研究，以中国目前【qián】的光伏发电【diàn】能力估算，雾霾造成的电【diàn】力损失高达11GW，这一数字是中【zhōng】国【guó】新增光伏装机【jī】容量【liàng】的近三分之一。
值得注【zhù】意的是，人【rén】为造成的颗粒物【wù】对光伏发电【diàn】的影响【xiǎng】超【chāo】过了【le】自然【rán】界【jiè】的灰【huī】尘。研究【jiū】人【rén】员对于光伏组【zǔ】件表面的沉【chén】积物进行了采样和组【zǔ】分【fèn】分析，发现其中仅【jǐn】有8%是非尘土【tǔ】颗粒物，即人类活【huó】动产生的【de】。这8%虽然【rán】听起来不足为虑【lǜ】，但【dàn】是因为其【qí】中含有有机碳、炭黑【hēi】等成分，碳原子【zǐ】吸收阳光的能力更【gèng】强；而且由于粒子更小，阳【yáng】光更【gèng】容易被散射。也因此，人类活动对于发电效率的损失甚至超过占比92%的尘土。
世【shì】界最【zuì】大【dà】的光伏组件生产商之一英利集团对此感受【shòu】颇深【shēn】，技术中心副总【zǒng】经【jīng】理倪【ní】健雄介绍说，英【yīng】利通【tōng】过【guò】对比并【bìng】监控自动清洁机器人的光【guāng】伏【fú】组件与常规安装【zhuāng】组件户【hù】外发电量发【fā】现：在河北邢台、保【bǎo】定等“著名【míng】”的雾霾城市，雾【wù】霾时段的发电量可【kě】以降低80%以上，在雾霾最为严【yán】重的【de】时候，几乎【hū】就不发电。
研究团队成员，杜克大学土木【mù】与环境【jìng】工程系教授DrewShindell表【biǎo】示，这【zhè】些由【yóu】人类活动产生的颗粒物，使得中国比其他国【guó】家面【miàn】临【lín】更为严重的【de】光伏发电损失。根据研究【jiū】，中国中部和【hé】东部地【dì】区，在每月擦【cā】洗一次光【guāng】伏组件【jiàn】的情况下，颗粒物将【jiāng】造【zào】成光伏组件【jiàn】发电效率降低17%~25%；若擦洗间隔为2个月，光伏组【zǔ】件的发【fā】电效率则【zé】将降低【dī】25%~35%。
擦洗很有效，光照资源丰富的地方多缺水
中国的地面大型电站对于【yú】擦洗并没有统一标准，一【yī】般是通【tōng】过监控发电量来决定什【shí】么时候擦洗。山东青岛萨纳【nà】斯【sī】新能【néng】源科技【jì】有【yǒu】限公司总经理【lǐ】耿文强告诉中外对话，从组件【jiàn】维护的角度，现在中国北方的大型地【dì】面电站【zhàn】，基本【běn】上【shàng】要保证【zhèng】标准的【de】每【měi】年四【sì】次擦【cā】洗，在【zài】污染严重的情况【kuàng】下，可以根据现场情况适当【dāng】增加擦洗【xǐ】频次【cì】。
根据该研究，擦【cā】洗后的光【guāng】伏组件单日发电量【liàng】会提【tí】高50%，效果显著【zhe】。
倪健雄表示，毋庸置疑，保持光伏电板【bǎn】的清洁非常【cháng】重要，提升发电效率【lǜ】的同时，还【hái】能【néng】有效维护光伏组件，因为颗粒【lì】物的长【zhǎng】期【qī】聚集可能【néng】使组件【jiàn】大【dà】量发热，造成热斑【bān】现象，威胁组件寿命。
但是，对于企业而言，更【gèng】现实【shí】的【de】问题是擦洗需要【yào】用到的水。在中国光照【zhào】资源丰富的西【xī】北地区，水往往比电珍贵得【dé】多，用水量提升发电【diàn】量是【shì】显然不值得的。耿文强表示，因为擦【cā】洗需要大量水资源的投【tóu】入，是一笔不小【xiǎo】的成本，因此【cǐ】企业【yè】需要对擦洗投入和发电实际【jì】收益进行【háng】综合对【duì】比，以此决定擦【cā】洗频次【cì】。更【gèng】专业的光伏运维企业，还【hái】会【huì】利用【yòng】光伏大数据分析【xī】和【hé】挖掘【jué】的结果【guǒ】，得出清洗的最【zuì】佳性价比。
难以控制的系统性风险
分布【bù】式电【diàn】站其实是雾霾影响的【de】主【zhǔ】要受害者。与大型【xíng】地面电站定【dìng】期擦洗维护不同，小【xiǎo】型的【de】屋顶项【xiàng】目【mù】建成【chéng】后普遍仅依靠雨【yǔ】雪等自然天【tiān】气擦【cā】洗，缺【quē】乏后期运营维护，这进一步加剧了雾霾污染的影响。
爱康【kāng】科技公关总监张卫红告诉中外对话，“很少会【huì】有居【jū】民用户想到爬上自【zì】家【jiā】的楼【lóu】顶去【qù】擦拭【shì】光伏电板”。
空【kōng】气质量【liàng】差，折【shé】损清洁【jié】能源发电【diàn】；清【qīng】洁能源【yuán】发展的不好，又【yòu】不利于环境【jìng】的改善。张卫红坦言，对于光伏领域的投资【zī】者而言，频发的雾霾天气增加了一项难以【yǐ】控制的系【xì】统性风险。
不过据张卫红介绍，在中【zhōng】国，政策支【zhī】持的效力大过商【shāng】业思【sī】维：迫于改善【shàn】空气质量的压力，反倒越是雾【wù】霾【mái】严重【chóng】的【de】地区，地方政府越有【yǒu】动力推【tuī】广地面电【diàn】站及屋顶光伏项目【mù】，减少污染。以雾霾常有爆表的河【hé】北保定为例，政府部门【mén】曾提出以建设“光伏之【zhī】都”作【zuò】为建设【shè】低【dī】碳城【chéng】市【shì】的【de】重要内容之一【yī】，并意向规划把【bǎ】西部太行山区变成“太行【háng】光谷”。该设想如能实现，对于解决【jué】京津冀地【dì】区的雾【wù】霾会有【yǒu】一【yī】定的效果。
新加坡能源【yuán】专家CleantechSolar公司【sī】营运【yùn】总监AndreNobre在接受《印【yìn】度时报【bào】》采【cǎi】访时【shí】表【biǎo】示，空气污染已经成为印度太阳能【néng】厂商【shāng】做出【chū】商业决策的重要考量因素【sù】，开发商会谨慎考虑在空气污染严重的地区签署能源采【cǎi】购协议。
雾霾治理的协同效应
频繁擦【cā】洗之外，从源头上根【gēn】治空气【qì】污【wū】染中【zhōng】的颗粒物，似乎才是更为合宜的【de】选择。
倪【ní】健雄表示，雾霾降低光伏发【fā】电【diàn】效【xiào】率是短期的阵【zhèn】痛，而下大力气多方面协同【tóng】治理，改善整【zhěng】个城【chéng】市的空【kōng】气【qì】质量并非【fēi】天方夜谭。Shindell也【yě】从研究的反方向为中【zhōng】外对话做【zuò】了解读，“政策越倾向【xiàng】于清洁能源，清洁能源【yuán】的发展就越好，至少【shǎo】在太阳能领域”。
与印度和【hé】阿拉伯半岛不同，中【zhōng】国【guó】影【yǐng】响光伏发【fā】电效率的颗【kē】粒物主要【yào】来源是人类活动【dòng】，所以政府有更【gèng】大的潜力可以减少排【pái】放、降低污染【rǎn】。政府有【yǒu】多【duō】种手段可以选择，包括【kuò】燃料选择、排放权定价、可再生能【néng】源优惠政策。其效益也【yě】是【shì】显而易见的，光伏发电量提【tí】高之外，考【kǎo】虑【lǜ】到可吸入颗粒【lì】物的健康隐患，无疑也会大【dà】幅【fú】提高人【rén】们【men】的健康水【shuǐ】平。
另外，这也从另一个角【jiǎo】度【dù】说明，一边发【fā】展光【guāng】伏发【fā】电一边继【jì】续修建燃煤火电站的折衷做法可【kě】能并不是【shì】一个好主意，因【yīn】为【wéi】后者【zhě】会很大程度影响前者的运行。
