Contaminación del aire en China reduce su producción de energía solar
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Según un estudio realizado por académicos de universidades de Suiza y los Países Bajos, si China pudiera viajar a la década de 1960 con su capacidad de generación fotovoltaica de 2016, podría obtener 14 TWh adicionales de energía solar. Con un récord mixto de reducción de la contaminación, la producción de la flota solar del país parece ser afectada drásticamente por la atenuación de la radiación solar.
Con la contaminación del aire aún en aumento en algunas regiones a pesar de los esfuerzos del gobierno para mejorar la calidad del aire, los cambios en la radiación solar superficial parecen estar causando estragos en la vasta flota solar de China.
En medio de las principales preocupaciones sobre los efectos nocivos de la contaminación en la salud humana y los ecosistemas de China, un estudio encontró que nuevas medidas para reducir la contaminación del aire ayudarían a China a aprovechar todo el potencial de su impulso fotovoltaico.
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Tras superar por mucho el objetivo de desarrollo de capacidad de generación fotovoltaica del año próximo de 110 GW, China alcanzó un total acumulativo de 174.63 GW de energía solar a fines del año pasado. A su ritmo actual, el mercado solar más grande del mundo está en camino de alcanzar su objetivo de 400 GW de energía fotovoltaica instalada para 2030, proporcionar el 10% de su energía primaria y respaldar el compromiso del Acuerdo de París de generar el 20% de energía a partir de fuentes no fósiles fuentes alimentadas.
Sin embargo, la participación de la energía solar en la combinación energética nacional no solo depende del ritmo de instalación, sino también de los niveles de contaminación del aire, según un estudio realizado por científicos de ETH Zurich y la Universidad de Amsterdam.
Los investigadores analizaron datos de luz solar observacional de 119 estaciones de medición en China desde 1960 hasta 2015 para estimar cuánto se han atenuado los cielos durante ese período. El ángulo de montaje de los paneles, cómo se inclinan para captar la radiación solar, se tuvo en cuenta en los datos recopilados.
Después de correlacionar el nivel de atenuación con los datos de emisiones industriales, para cuantificar el papel de la contaminación del aire en la reducción de la luz solar, los investigadores encontraron que la irradiancia solar disminuyó 11-15% durante los 55 años estudiados.
Si China pudiera volver a los niveles de radiación de los años sesenta, su capacidad de generación solar en 2016 podría generar un 12-13% más de electricidad, el equivalente a 14 TWh adicionales, según el estudio. El país podría disfrutar de 51–74 TWh adicionales de energía solar de su capacidad de generación solar prevista para 2030, escribieron los autores del estudio, agregando que los beneficios económicos correspondientes podrían ascender a $1.9 mil millones en 2016 y $4.6–6.7 mil millones en 2030.
Las emisiones de aerosoles impulsadas por el hombre y los cambios en la capa de nubes se identificaron como dos factores principales responsables de la atenuación de la radiación solar en China. La contaminación del aire puede afectar la generación de energía solar de tres maneras: a través de partículas que se acumulan en paneles fotovoltaicos; a través de partículas de aerosol, que interactúan de manera que dispersan o absorben la radiación solar; y a través de la formación de nubes causadas, por ejemplo, por la reacción del dióxido de azufre (SO2) con otros contaminantes, lo que puede aumentar la reflectividad y la duración de las nubes y disminuir la radiación solar que llega a la superficie de la Tierra.
Entre 1996 y 2010, aproximadamente el 91% de las emisiones de SO2 en China provinieron de la quema de carbón, principalmente en la industria y la generación de energía, según el estudio. Durante el mismo período, se emitió carbono negro, un componente importante de partículas finas PM 2.5, como resultado del consumo de carbón residencial e industrial (41%) y de biomasa (33%).
Sin embargo, desde principios de la década de 1990, los factores de emisión de aerosoles de SO2 y carbono negro han disminuido como resultado de las políticas de control de la contaminación del aire y los cambios demográficos de China.
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Con docenas de ciudades ahogándose bajo una nube de smog a principios de 2013, el gobierno chino declaró la guerra a la contaminación del aire e intensificó las medidas para regular la emisión de PM2.5. De 2013 a 2018, el volumen de partículas peligrosas en el aire de PM2.5 cayó un 33% en 74 ciudades principales, según un análisis de Greenpeace East Asia.
Sin embargo, las lecturas de contaminación en la región del norte de China propensa al smog que cubre la provincia de Hebei y las ciudades de Beijing y Tianjin aumentaron un 8% de enero a abril, según datos del Ministerio de Ecología y Medio Ambiente.
Si bien estos resultados mixtos han aumentado los temores de que la guerra de China contra la contaminación está perdiendo impulso, el gobierno central ha luchado para convencer a los observadores de que los esfuerzos para reducir la contaminación no se relajarán este año a medida que la economía china caiga a su tasa de crecimiento más lenta desde 1990.
Si bien la limpieza del aire requiere una inversión significativa, los autores del estudio ETH Zurich-Universidad de Ámsterdam sugirieron que si se adoptaran más medidas de control de la contaminación, la capacidad de producción de energía solar podría aumentar y compensar significativamente el costo del control de la contaminación.
“La relación entre la radiación de superficie observada y las emisiones de dióxido de azufre y carbono negro sugiere que las medidas estrictas de control de la contaminación del aire, combinadas con un consumo reducido de combustibles fósiles, permitirían que la radiación de superficie aumentara”, lee el estudio, publicado en Nature Energy.
El tema de la contaminación del aire y su efecto en la producción de energía solar fotovoltaica ha llamado la atención entre los investigadores en los últimos tiempos. Un estudio publicado por científicos de la Universidad de Duke, junto con colegas del Instituto Indio de Tecnología de Gandhinagar y la Universidad de Wisconsin en Madison, encontró que la acumulación de partículas en el aire en los paneles solares podría reducir la producción de energía en más de una cuarta parte en algunas partes del Mundo, incluyendo China e India, donde la contaminación del aire es extremadamente alta.
Una investigación previa del grupo de Políticas Climáticas en ETH Zurich encontró que eliminar completamente las emisiones de los sectores de energía, transporte, industria y hogares permitiría a todos los sistemas solares en China en 2040 generar 85-158 TWh adicionales de electricidad por año. Esa producción de energía solar adicional generaría hasta $10.1 mil millones más para la industria eléctrica china, según el estudio.
Este texto apareció originalmente en PV Magazine, puedes ver el original en inglés aquí.
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