Вплив фотоелектричних установок на альбедо, рослинність і температуру землі

Вплив на річний середній денний LST

Зображення: Пекінський педагогічний університет, Сонячна енергія, CC BY 4.0 DEED

Спільними зусиллями китайські та американські дослідники використали дистанційне зондування, щоб виміряти вплив сонячних електростанцій (СФ) на ключові фактори навколишнього середовища. Вони використали дані приладу MODIS на борту супутників NASA Terra та Aqua для оцінки 116 сонячних електростанцій у всьому світі.

Команда підкреслила переваги супутникових даних, зокрема їх високу просторову роздільну здатність і велике глобальне покриття, які є важливими для виявлення змін поверхні на детальних рівнях. Спостереження MODIS, відомі своїм повним часовим охопленням і помірною просторовою роздільною здатністю, були ключовими в цьому дослідженні.

Дослідження включало як фотоелектричні (PV), так і концентраційні сонячні електростанції (CSP), кожна з яких займала щонайменше 400 гектарів. Крім того, дослідники оцінили навколишні буферні зони, що не є SF, утворені у вигляді кілець шириною 1 км навколо SF та віддалені на 1 км від їхніх кордонів.

Було розглянуто три конкретних вимірювання MODIS: температура поверхні суші (LST), альбедо, рослинність та індекс розширеної рослинності (EVI). За цими параметрами спостерігали протягом п’яти років, починаючи за два роки до будівництва та продовжуючи протягом двох років після.

Щоб врахувати природні коливання клімату, зміни в буферних зонах були вираховані з тих, що спостерігалися на ділянках SF.

Результати показали помітне глобальне зниження альбедо, у середньому -0,016 для більшості досліджених SF. У регіональному розрізі сонячні електростанції в Північній Америці продемонстрували більший спад альбедо (від -0,014 до -0,021) порівняно з електростанціями Східної та Південної Азії, де падіння коливалося від -0,010 до -0,017.

Вплив на середнє річне альбедо

Зображення: Пекінський педагогічний університет, Сонячна енергія, CC BY 4.0 DEED

Дослідження показало, що рослинність, як вказує розширений індекс рослинності (EVI), загалом зменшилася на 0,015, помітне зниження на 8,2%. Ця тенденція змінювалася залежно від регіону: усі північноамериканські сайти показали зниження EVI на 0,023, тоді як приблизно третина сайтів у Східній та Південній Азії зазнали підвищення.

З точки зору температури поверхні суші (LST), дослідники спостерігали середнє денне охолодження на 0,49 Кельвіна (К) і нічне зниження на 0,21 К. Зі 116 місць 94 ​​показали похолодання вдень, а 82 зазнали похолодання нічне охолодження.

Дослідження також розрізняло вплив різних технологій сонячної енергії. Дослідники порівняли пари фотоелектричних (PV) і концентруючих сонячних електростанцій (CSP), які були розташовані на одному типі землі та в одному діапазоні широт. Вони виявили, що PV має більш суттєвий вплив, ніж CSP, на безплідну землю, за винятком більшого денного ефекту охолодження з CSP. І навпаки, на орних землях PV мало менший вплив на альбедо та денний LST, ніж CSP, але він мав більший вплив на EVI та нічний LST.

Ці результати детально описані в статті під назвою «Глобальна оцінка впливу сонячних електростанцій на альбедо, рослинність і температуру поверхні землі за допомогою дистанційного зондування», опублікованій в журналі Solar Energy. Дослідження проводили вчені з Пекінського педагогічного університету, Південного університету науки і технологій у Китаї та Каліфорнійського технологічного інституту в Сполучених Штатах.

Щоб дізнатися більше, підпишіться на Акумулятор ACE.