Влияние фотоэлектрических установок на альбедо, растительность и температуру земли

Влияние на среднегодовое дневное время LST

Изображение: Пекинский педагогический университет, солнечная энергия, CC BY 4.0 DEED

В рамках совместных усилий китайские и американские исследователи использовали дистанционное зондирование для измерения воздействия солнечных ферм (СФ) на ключевые факторы окружающей среды. Они использовали данные прибора MODIS на борту спутников NASA Terra и Aqua для оценки 116 солнечных ферм по всему миру.

Команда подчеркнула преимущества спутниковых данных, в частности их высокое пространственное разрешение и обширный глобальный охват, которые необходимы для обнаружения изменений поверхности на детальных уровнях. Наблюдения MODIS, известные своим полным временным охватом и умеренным пространственным разрешением, сыграли решающую роль в этом исследовании.

В исследовании участвовали как фотоэлектрические (PV), так и концентрирующие солнечные электростанции (CSP), каждая из которых занимала не менее 400 гектаров. Кроме того, исследователи оценили окружающие буферные зоны за пределами СФ, сформированные в виде колец шириной 1 км вокруг СФ и удаленные на 1 км от их границ.

Были изучены три конкретных измерения MODIS: температура поверхности земли (LST), альбедо, растительность и расширенный индекс растительности (EVI). Эти параметры наблюдались в течение пяти лет, начиная за два года до начала строительства и продолжаясь в течение двух лет после него.

Чтобы учесть естественные изменения климата, изменения в буферных зонах были вычтены из тех, которые наблюдались на объектах СФ.

Результаты выявили заметное глобальное снижение альбедо, составляющее в среднем -0,016 для большинства изученных SF. В региональном масштабе солнечные фермы в Северной Америке показали большее падение альбедо (в диапазоне от -0,014 до -0,021) по сравнению с солнечными фермами в Восточной и Южной Азии, где снижение варьировалось от -0,010 до -0,017.

Влияние на среднегодовое альбедо

Изображение: Пекинский педагогический университет, солнечная энергия, CC BY 4.0 DEED

Исследование показало, что растительность, согласно индексу улучшенной растительности (EVI), в целом сократилась на 0,015, то есть заметное снижение на 8,2%. Эта тенденция варьировалась в зависимости от региона: на всех сайтах в Северной Америке индекс EVI снизился на 0,023, тогда как примерно на трети сайтов в Восточной и Южной Азии наблюдался рост.

Что касается температуры поверхности земли (LST), исследователи наблюдали среднее дневное похолодание на 0,49 Кельвина (К) и ночное снижение температуры на 0,21 К. Из 116 участков в 94 наблюдалось похолодание в течение дня, а в 82 наблюдалось похолодание. ночное охлаждение.

В исследовании также проводится различие между эффектами различных технологий солнечной энергетики. Исследователи сравнили пары фотоэлектрических (PV) и солнечных электростанций с концентрацией солнечной энергии (CSP), которые были расположены на одном типе земли и в одном и том же широтном диапазоне. Они обнаружили, что фотоэлектрические системы оказали более существенное воздействие, чем CSP, на бесплодную землю, за исключением большего дневного охлаждающего эффекта от CSP. И наоборот, на пахотных землях PV оказал меньшее влияние на альбедо и дневное время LST, чем CSP, но оказал большее влияние на EVI и ночное время LST.

Эти результаты подробно описаны в статье под названием «Глобальная оценка воздействия солнечных ферм на альбедо, растительность и температуру поверхности земли с использованием дистанционного зондирования», опубликованной в журнале Solar Energy. Исследование провели ученые из Пекинского педагогического университета, Южного университета науки и технологий в Китае и Калифорнийского технологического института в США.

Чтобы получить более актуальную информацию, подпишитесь на Аккумулятор ACE<р>.<р>