Пыль из Сахары снижает эффективность солнечных панелей в ЕС

Рост зависимости Европы от солнечной энергии для достижения климатических целей и обеспечения энергетической безопасности сталкивается с растущим атмосферным явлением, которое усложняет этот переход: сахарской пылью.

Новое исследование, представленное на Генеральной Ассамблее Европейского союза наук о Земле EGU25, показывает, что минеральная пыль, переносимая ветром из Северной Африки, не только снижает выработку электроэнергии фотоэлектрическими установками по всей Европе, но и затрудняет ее прогнозирование. В ходе презентации на EGU25 под названием «Тень ветра: производство фотоэлектрической энергии под пыльным небом Европы» доктор Дьёрдь Варга и его коллеги из венгерских и европейских институтов показали, как насыщенный пылью воздух нарушает работу фотоэлектрических систем и ставит под сомнение существующие модели прогнозирования.

Их работа основана на полевых данных, собранных во время более чем 46 эпизодов переноса сахарской пыли в период с 2019 по 2023 год, охватывая как Центральную Европу (Венгрия), так и Южную Европу (Португалия, Испания, Франция, Италия, Греция).

Ежегодно Сахара выбрасывает в атмосферу миллиарды тонн мелкодисперсной пыли, десятки миллионов тонн которой достигают европейского неба. Эти частицы рассеивают и поглощают солнечный свет, уменьшают количество солнечной радиации, достигающей поверхности земли, и даже могут способствовать образованию облаков – все это снижает производительность фотоэлектрических панелей. Исследователи обнаружили, что традиционные инструменты прогнозирования, использующие статические климатологические данные об аэрозолях, часто оказываются неточными во время таких явлений. Вместо этого команда рекомендует интегрировать в модели прогнозирования данные о пылевой нагрузке почти в реальном времени и учитывать взаимодействие аэрозолей и облаков. Это позволило бы более надежно планировать генерацию солнечной энергии и лучше подготовиться к ее переменчивости, вызванной атмосферной пылью.

Доктор Варга отмечает, что существует растущая потребность в динамических методах прогнозирования, которые учитывают как метеорологические, так и минералогические факторы.

Он добавляет, что без таких методов риск снижения производительности солнечных станций и нестабильности энергосистемы будет только возрастать по мере увеличения доли солнечной энергии в общем энергобалансе.

Помимо атмосферных эффектов, команда также указывает на долгосрочное воздействие пыли на физическую инфраструктуру солнечных панелей, включая их загрязнение и эрозию – факторы, которые могут дополнительно снизить эффективность и увеличить затраты на техническое обслуживание. Данное исследование вносит вклад в текущие усилия Венгрии и ЕС по повышению климатической устойчивости и управлению возобновляемыми источниками энергии. Исследование поддержано Национальным управлением исследований, разработок и инноваций (проект FK138692), Венгерской академией наук и финансируемой ЕС программой National Multidisciplinary Laboratory for Climate Change.