Nowe badania pokazują, że zanieczyszczenia powstające przy spalaniu węgla mogą obniżać produkcję energii z fotowoltaiki. Straty wynikają nie tylko z emisji CO₂, ale także z aerozoli, które ograniczają dopływ promieniowania słonecznego do paneli. W skali globalnej jest to nawet o kilka procent produkcji energii rocznie.

Emisje CO₂ kontra efektywność OZE

Dotychczasowy wpływ spalania paliw kopalnych na klimat był związany głównie z emisją gazów cieplarnianych. Najnowsze wyniki badań sugerują jednak, że dodatkowym efektem energetyki węglowej jest wpływ zanieczyszczenia powietrza na efektywność instalacji OZE.

Zespół badaczy z Wielkiej Brytanii przeanalizował dane satelitarne ponad 140 tys. instalacji fotowoltaicznych na świecie, łącząc je z pomiarami jakości powietrza i modelami atmosferycznymi. Wyniki badań wskazują na wyraźny związek między emisjami z elektrowni węglowych a wydajnością instalacji PV.

Perowskity utknęły między nauką a biznesem. System wdrażania najsłabszym ogniwem

Spadek wydajności PV o 5,8%

Według analizy opublikowanej w czasopiśmie Nature, w 2023 roku globalna produkcja energii z fotowoltaiki była niższa o ok. 5,8% względem potencjału wynikającego z samego nasłonecznienia. Odpowiada to ok. 111 TWh energii, czyli mniej więcej produkcji kilkunastu dużych elektrowni węglowych pracujących przez rok. Zdaniem naukowców źródłem strat są aerozole – drobne cząstki zawieszone w atmosferze, powstające m.in. w wyniku spalania węgla. Około połowa analizowanych zanieczyszczeń pochodziła z emisji siarki, a kolejne – z cząstek węglowych i przemysłowych.

Największe spadki wydajności odnotowano w regionach, gdzie rozwój energetyki słonecznej i węglowej przebiega równolegle. W takich obszarach, jak części Azji, straty sięgały nawet 7-8% rocznej produkcji PV. W USA były niższe o 3%, m.in. ze względu na większe rozdzielenie lokalizacji elektrowni węglowych i farm fotowoltaicznych.

Badacze zwracają uwagę, że to zjawisko ma charakter systemowy – emisje z węgla nie tylko zwiększają efekt cieplarniany, ale też fizycznie ograniczają ilość energii słonecznej docierającej do paneli. W efekcie część potencjału nowych instalacji OZE nie jest w pełni wykorzystywana.

Polski potencjał węgla i OZE

Chociaż udział węgla w polskim miksie energetycznym systematycznie spada, jego udział wciąż jest jednym z najwyższych w Europie. Według danych krajowych operatorów systemu i analiz rynku energii węgiel odpowiada za około 52-52% produkcji prądu w ujęciu rocznym. Obecnie Polska dysponuje ok. 20-25 GW mocy z elektrowni węglowych, chociaż część bloków jest stopniowo wyłączana z użytku lub modernizowana.

W Polsce efekt zakłócania efektywności pracy fotowoltaiki przez emisje z elektrowni węglowych nie jest jeszcze szeroko analizowany w badaniach, jednak skala zjawiska może wzrosnąć wraz z rozwojem PV. Kraj w ostatnich latach znacząco zwiększył udział energii słonecznej w miksie energetycznym, która stanowi teraz 12-14% rocznej generacji.

Podwójne korzyści z dekarbonizacji

Wnioski z badania wskazują na istotne powiązania między różnymi segmentami energetyki. Węgiel nie tylko konkuruje z OZE w produkcji energii, ale także może obniżać ich efektywność poprzez wpływ na jakość powietrza. Redukcja emisji z energetyki opartej na paliwach kopalnych może zatem przynosić podwójną korzyść – ograniczenie emisji gazów cieplarnianych oraz poprawę warunków pracy dla odnawialnych źródeł energii.

Zobacz też: Niemcy stawiają na elektrownie gazowe. Mają stabilizować system oparty na OZE

Źródła: Nature, IMagazine.com, Rynek Energii

Fot: Canva

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.