現(xiàn)任麻省理工學(xué)院研究科學(xué)家的Ian Marius Peters于2013年在新加坡從事太陽能研究工作，當(dāng)時他遇到了非常大的污染云。這座城市突然被濃濃的陰霾籠罩著，如此厚重，從街道的一側(cè)你看不到另一邊的建筑物，空氣中彌漫著刺鼻的氣味。由于印度尼西亞的森林大火引發(fā)并且由不尋常的風(fēng)力模式集中引發(fā)的這一事件持續(xù)了兩周，很快導(dǎo)致商店用完面罩，因為公民搶購他們呼吸。

雖然其他人正在解決濃空氣污染的公共衛(wèi)生問題，但來自清潔技術(shù)能源公司的彼得斯的同事安德烈·諾布雷，其領(lǐng)域也是太陽能，他想知道這種陰霾可能會對太陽能電池板的輸出產(chǎn)生什么影響。區(qū)域。這導(dǎo)致了長達(dá)數(shù)年的項目，試圖量化城市太陽能裝置如何受到霧霾的影響，而霧霾往往集中在密集的城市。

現(xiàn)在，該研究的結(jié)果剛剛發(fā)表在能源與環(huán)境科學(xué)雜志上，研究結(jié)果表明這些影響確實很大。在某些情況下，它可能意味著成功的太陽能裝置與最終未能達(dá)到預(yù)期生產(chǎn)水平的裝置之間的差異 - 并且可能在虧損的情況下運行。

在最初收集到達(dá)地面的太陽輻射量和其他儀器測量的空氣中顆粒物質(zhì)的數(shù)據(jù)后，彼得斯與麻省理工學(xué)院機(jī)械工程副教授Tonio Buonassisi和其他三人一起尋找計算方法在到達(dá)太陽能電池板之前被霧霾吸收或散射的太陽光量。找到必要的數(shù)據(jù)以確定吸收水平被證明是非常困難的。

最終，他們能夠在印度德里收集數(shù)據(jù)，提供兩年內(nèi)的日照和污染措施 - 并確認(rèn)太陽能電池板產(chǎn)量大幅減少。但與新加坡不同的是，他們發(fā)現(xiàn)“在德里，它是不變的。從來沒有一天沒有污染，”彼得斯說。在那里，他們發(fā)現(xiàn)太陽能電池板輸出的年平均衰減水平約為12%。

雖然這聽起來可能不是那么大，但彼得斯指出，它大于某些太陽能裝置的利潤空間，因此可能足以讓一個成功的項目和一個失敗的項目之間產(chǎn)生差異 - 不僅影響該項目，但也可能通過阻止他人投資太陽能項目而產(chǎn)生連鎖反應(yīng)。如果裝置的大小是基于該區(qū)域到達(dá)地面的預(yù)期陽光水平，而不考慮霧霾的影響，那么它將無法滿足其預(yù)期產(chǎn)量和預(yù)期收入。

“當(dāng)你進(jìn)行項目規(guī)劃時，如果你沒有考慮空氣污染，那么你將會縮小規(guī)模，并對你的投資回報做出錯誤估計，”彼得斯說。

在詳細(xì)的德里研究之后，該團(tuán)隊檢查了來自全球其他16個城市的初步數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)新加坡的影響從2%到北京，達(dá)卡，烏蘭巴托和加爾各答的9%以上。此外，他們研究了不同類型的太陽能電池 - 砷化鎵，碲化鎘和鈣鈦礦 - 如何受到霧霾的影響，因為它們的光譜響應(yīng)不同。所有這些都比他們最初研究的標(biāo)準(zhǔn)硅面板受到的影響更大，鈣鈦礦是一種非常有前景的新型太陽能電池材料，受影響最大(德里的衰減超過17%)。

世界上許多國家都在向更大的城市太陽能電池板安裝邁進(jìn)，印度的目標(biāo)是40千兆瓦(GW)的屋頂太陽能裝置，而中國已經(jīng)擁有22吉瓦的太陽能電池板。其中大部分都在城市地區(qū)。研究人員表示，這些產(chǎn)量減少的影響可能非常嚴(yán)重。

僅在德里，發(fā)電損失的收入每年可高達(dá)2000萬美元; 加爾各答約1600萬美元; 該團(tuán)隊估計，對于北京和上海來說，每年約為1000萬美元。洛杉磯的計劃安裝可能會損失600萬至900萬美元。

總的來說，他們預(yù)計，潛在的損失“很可能達(dá)到數(shù)億甚至每年數(shù)十億美元。” 他們說，如果系統(tǒng)由于未考慮到霧霾而設(shè)計不足，這也可能影響整體系統(tǒng)的可靠性。

彼得斯說，與減少空氣污染水平相關(guān)的主要健康益處應(yīng)該是各國采取強(qiáng)有力措施的動力，但這項研究“希望是另一小部分表明我們真的應(yīng)該改善城市的空氣質(zhì)量，并表明它真的很重要。“