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吸收更多热能,研究:太阳能电厂可能会使地球更热

2024-11-26 229


当全世界都在追逐新能源,盖风电场、太阳能厂之际,研究发现,太阳能发电场可能对环境造成意外后果,包括全球变暖,甚至还会引发更多降水,对全球气候造成系统性影响。

土地平坦、人口稀少、直射日照充足,沙漠是太阳能厂首选之地,全球十大太阳能发电厂都位于沙漠或干旱地区。大约 10 年前,英国物理学家 David MacKay 研究引起人们注意,他说在撒哈拉沙漠 1 万平方公里范围内兴建太阳能,就足以为全世界提供电力。

瑞典隆德大学(Lund University)和西雪梨大学(Western Sydney University)科学家认为,将世界最大的沙漠改造成巨大的太阳能农场可行,发电量可达到目前全球能源需求 4 倍之多。现在突尼斯和摩洛哥的太阳能电厂计划蓝图,就可满足欧洲数百万家庭电力。

但科学家担忧,虽然太阳能面板可吸收大部分阳光,但只有一小部分,约 15%~20% 入射能量转化为电能,剩下的会变成热量返回环境。且太阳能面板通常颜色很深,因此会比地面吸收更多额外能量,降低原有地面的返照率,而这些热量最终都会回到环境。

科学家绘制的模型显示,当太阳能发电场的规模达撒哈拉沙漠总面积 20% 时,就会触发回馈回路。报告指出,太阳能农场覆盖撒哈拉以南地区 20% 土地,会使沙漠当地温度升高 1.5°C。覆盖率为 50% 时,温度升高 2.5°C

且这种变暖会透过大气和海洋运动散布到全球,使世界平均温度 20% 覆盖率下提高 0.16°C50% 覆盖率下提高 0.39°C。但全球温度变化并不均匀,极地地区比热带地区温暖得多,增加北极海冰损失。这可能进一步加速变暖,因海冰会反射阳光,融化的海冰会使颜色较深的海水露出,吸收更多太阳能。

降低地球温度的良好意愿,最终可能会起相反作用。科学家表示,如果这些影响仅局部,限于人口稀少且贫瘠的沙漠,可能无关紧要,但要改变全球的电力结构,所需装置规模巨大,重新散发的热量将透过大气流动而重新分配,对气候产生区域性甚至全球性影响。

影响之一就是降水,报告指出,与高反射的沙漠土壤相比,较暗的太阳能电池板发出的热量,会在陆地和周围海洋产生更大温差,最终降低地面气压,导致潮湿的空气上升并凝结成雨滴。模型预测,太阳能电池板将使撒哈拉沙漠降水增加 50%,风力发电机也会造成同样影响,且降水会增加一倍。降水增加,最后很可能会将撒哈拉沙漠变成郁郁葱葱的绿洲,影响大气、海洋、土地,改变整个生态系统。

  • Solar panels in Sahara could boost renewable energy but damage the global climate – here’s why
  • 10,000 sq km of Solar in the Sahara could provide all the world’s energy needs

(首图来源:pixabay)

2021-02-23 17:05:00

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