Energia słoneczna jest nieograniczona – taka jest obiegowa opinia. Dominuje pogląd, że jeśli jesteś w stanie przechwytywać i wykorzystywać energię słoneczną, nie przeszkadza to nikomu innemu w korzystaniu z takiej ilości słońca, jakiej potrzebuje. Tyle tylko, że to nie do końca prawda.
Po przekroczeniu pewnego progu wielkości, farmy słoneczne stają się wystarczająco duże, aby wpływać na pogodę wokół nich, a ostatecznie na klimat jako całość. W naszych nowych badaniach przyjrzeliśmy się wpływowi, jaki takie zmieniające uwarunkowania pogodowe farmy solarne mogą mieć na produkcję energii słonecznej w innych częściach świata.
Wiemy, że na energię słoneczną mają wpływ warunki pogodowe, a ich wydajność zmienia się w zależności od dnia i pory roku. Chmury, deszcz, śnieg i mgła mogą blokować dostęp światła słonecznego do paneli solarnych. W pochmurny dzień wydajność może spaść o 75 proc., obniża się ona również przy wysokich temperaturach.
Czytaj także: Autonomiczne samochody. Ruch uliczny może być dla nich problemem
W dłuższej perspektywie zmiany klimatu mogą wpłynąć na zachmurzenie w niektórych regionach i ilość energii słonecznej, jaką można tam wygenerować. Na przykład w Europie Północnej prawdopodobnie nastąpi spadek nasłonecznienia, podczas gdy w pozostałej części Starego Kontynentu, na wschodnim wybrzeżu USA i w północnych Chinach powinien nastąpić niewielki wzrost dostępności promieniowania słonecznego.
Gdybyśmy kiedykolwiek zbudowali naprawdę gigantyczne farmy słoneczne, obejmujące całe kraje i kontynenty, mogłyby one mieć podobny wpływ. W naszym ostatnim badaniu wykorzystaliśmy program komputerowy do modelowania systemu planetarnego i symulacji, w jaki sposób hipotetyczne ogromne farmy słoneczne obejmujące 20 proc. Sahary wpłynęłyby na wytwarzanie energii słonecznej na całym świecie.
Na czym polegał eksperyment
Panel fotowoltaiczny (PV) ma ciemny kolor i pochłania znacznie więcej ciepła niż odbijający światło piasek pustynny. Chociaż ułamek energii jest przekształcany w energię elektryczną, znaczna jej część nadal ogrzewa panel. A gdy mamy do czynienia z milionami takich paneli zgrupowanych razem, nagrzewa się cały obszar. Gdyby te panele słoneczne znajdowały się na Saharze, nasze symulacje pokazują, że to nowe źródło ciepła zmieniłoby globalne wzorce klimatyczne, przesuwając opady deszczu z tropików i prowadząc do ponownego zazielenienia pustyni, tak jak to miało miejsce zaledwie 5000 lat temu.
Bądź na bieżąco z najważniejszymi informacjami subskrybując nasz codzienny newsletter 300Sekund! Obserwuj nas również w Wiadomościach Google.
To z kolei wpłynęłoby na strukturę zachmurzenia i ilość energii słonecznej generowanej na całym świecie. Regiony, które stałyby się bardziej zachmurzone i mniej zdolne do generowania energii słonecznej, obejmują Bliski Wschód, południową Europę, Indie, wschodnie Chiny, Australię i południowo-zachodnią część Stanów Zjednoczonych. Obszary, które generowałyby więcej energii słonecznej, to Ameryka Środkowa i Południowa, Karaiby, środkowa i wschodnia część USA, Skandynawia i Afryka Południowa.
Jak wpłynie to na globalny potencjał solarny:
Long & Lu et al (2024), CC BY-SA
Mapa zmian potencjału solarnego w symulacji Sahary. Zmiany średniej rocznej (po lewej), średniej grudzień-styczeń-luty (w środku) i średniej czerwiec-lipiec-sierpień (po prawej). Long & Lu et al (2024), CC BY-SA
Coś podobnego wydarzyło się, gdy symulowaliśmy skutki działania ogromnych farm słonecznych w innych kluczowych punktach w Azji Środkowej, Australii, południowo-zachodniej części Stanów Zjednoczonych i północno-zachodnich Chinach – każda z nich doprowadziłaby do zmian klimatycznych w innych miejscach. Na przykład ogromne farmy słoneczne pokrywające znaczną część australijskiego interioru sprawiłyby, że w RPA byłoby bardziej słonecznie, ale w Wielkiej Brytanii bardziej pochmurnie, szczególnie latem.
Gdyby ogromne farmy słoneczne zostały zainstalowane na innych suchych terenach:
Long & Lu (2024), CC BY-SA
Zmiany potencjału słonecznego rocznie ( górny widok), w okresie grudzień-styczeń-luty (środkowy widok) oraz czerwiec-lipiec-sierpień (dolny widok) w czterech scenariuszach, w których zbudowano ogromne farmy słoneczne. Panele solarne w Azji Środkowej, Australii Środkowej i południowo-zachodnich Stanach Zjednoczonych oraz północno-zachodnich Chinach zaznaczono fioletowymi wielokątami. Long & Lu (2024), CC BY-SA
Istnieją pewne zastrzeżenia. Sytuacja zmieniłaby się najwyżej o kilka procent – niezależnie od tego, ile energii słonecznej wyprodukujemy, Skandynawia nadal będzie chłodna i pochmurna, a Australia wciąż gorąca i słoneczna.
W każdym razie efekty te opierają się na hipotetycznych założeniach. Nasz scenariusz dla Sahary opierał się, na przykład, na pokryciu 20 proc. całej pustyni farmami fotowoltaicznymi i choć pojawiły się ambitne propozycje, jest mało prawdopodobne, aby cokolwiek na taką skalę wydarzyło się w dającej się przewidzieć przyszłości. Jeśli pokryty obszar zostanie zredukowany do bardziej prawdopodobnych (choć nadal mało realnych) 5 proc. Sahary, globalne skutki będą w większości znikome.
Dlaczego ten eksperyment myślowy jest ważny
Jednak w świecie przyszłości, w którym prawie każdy region inwestuje w więcej projektów solarnych i staje się od nich bardziej zależny, wzajemne oddziaływanie zasobów energii słonecznej może potencjalnie kształtować krajobraz energetyczny, tworząc złożoną sieć zależności, rywalizacji i możliwości. Geopolityczne manipulowanie budową projektów solarnych przez niektóre kraje może mieć znaczący wpływ na potencjał wytwarzania energii słonecznej daleko poza ich granicami.
Dlatego tak ważne jest wspieranie współpracy międzynarodowej w celu zapewnienia sprawiedliwego podziału korzyści płynących z energii słonecznej na całym świecie. Dzieląc się wiedzą i współpracując nad planowaniem przestrzennym przyszłych projektów solarnych na dużą skalę, kraje powinny opracowywać i wdrażać sprawiedliwe i zrównoważone rozwiązania energetyczne oraz unikać wszelkich niezamierzonych skutków, które mogą być odczuwalne na drugim końcu świata.
Tłumaczył: Tomasz Krzyżanowski
Tekst został opublikowany w The Conversation i zamieszczony tutaj na podstawie otwarte licencji (Creative Commons license). Przeczytaj oryginalny artykuł.
Inne teksty z The Conversation:
- Dlaczego niektórzy ludzie nie ufają nauce – i jak zmienić ich nastawienie?
- Uboczny skutek pandemii Covid-19. Lockdown spowolnił rozwój umiejętności językowych u dzieci
- Technologia kradnie twój czas w sposób, z którego możesz nie zdawać sobie sprawy
- Jak smartfony rozpraszają uwagę dzieci i dorosłych. Tak wygląda „wychowanie na kliknięciach”
- Roboty w służbie pszczół. Tak naukowcy próbują ratować kurczące się kolonie
- Metryka nie ma znaczenia, liczy się wiek biologiczny. To od niego zależy nasze zdrowie
- Przeładowanie wiadomościami. Jak ciągły strumień brutalnych obrazów wpływa na nasz mózg
- Dlaczego niektórzy ludzie dostali zakrzepów krwi po szczepionce AstraZeneca. Oto nowe tropy
- Jak żyć długo i szczęśliwie. Nowe badania stulatków dają kilka odpowiedzi
- Choroby serca. Kolejny powód, aby skrócić dziecku czas, jaki spędza przed ekranem
- Zagrożony gatunek czy wróg publiczny? Wilk staje się przedmiotem politycznych sporów w Europie
- Ropa kartą przetargową. Jak arabskie embargo sprzed 50 lat wywołało traumę gospodarczą
- Szwedzi kłócą się o nielegalnych imigrantów. Lekarze, nauczyciele i pracownicy socjalni protestują
- Dlaczego wakacje są dla ciebie dobre. I to nawet zanim się rozpoczną
- Netflix odrabia straty i zwiększa liczbę użytkowników. Ale konkurencja depcze mu po piętach
- Śpieszmy się kochać ptaki, tak szybko znikają. Europa straciła ich już pół miliarda