吸收更多熱能,研究:太陽能電廠可能會使地球更熱

發佈日期: 2021 年 02 月 23 日 16:20 | 作者: | 分類: 產業資訊

當全世界都在追逐新能源,蓋風電場、太陽能廠之際,研究發現,太陽能發電場可能對環境造成意外後果,包括全球變暖,甚至還會引發更多降水,對全球氣候造成系統性影響。

土地平坦、人口稀少、直射日照充足,沙漠是太陽能廠首選之地,全球十大太陽能發電廠都位於沙漠或乾旱地區。大約 10 年前,英國物理學家 David MacKay 研究引起人們注意,他說在撒哈拉沙漠 1 萬平方公里範圍內興建太陽能,就足以為全世界提供電力。

瑞典隆德大學(Lund University)和西雪梨大學(Western Sydney University)科學家認為,將世界最大的沙漠改造成巨大的太陽能農場可行,發電量可達到目前全球能源需求 4 倍之多。現在突尼西亞和摩洛哥的太陽能電廠計畫藍圖,就可滿足歐洲數百萬家庭電力。

但科學家擔憂,雖然太陽能面板可吸收大部分陽光,但只有一小部分,約 15%~20% 入射能量轉化為電能,剩下的會變成熱量返回環境。且太陽能面板通常顏色很深,因此會比地面吸收更多額外能量,降低原有地面的返照率,而這些熱量最終都會回到環境。

科學家繪製的模型顯示,當太陽能發電場的規模達撒哈拉沙漠總面積 20% 時,就會觸發回饋迴路。報告指出,太陽能農場覆蓋撒哈拉以南地區 20% 土地,會使沙漠當地溫度升高 1.5°C。覆蓋率為 50% 時,溫度升高 2.5°C

且這種變暖會透過大氣和海洋運動散佈到全球,使世界平均溫度 20% 覆蓋率下提高 0.16°C50% 覆蓋率下提高 0.39°C。但全球溫度變化並不均勻,極地地區比熱帶地區溫暖得多,增加北極海冰損失。這可能進一步加速變暖,因海冰會反射陽光,融化的海冰會使顏色較深的海水露出,吸收更多太陽能。

降低地球溫度的良好意願,最終可能會起相反作用。科學家表示,如果這些影響僅局部,限於人口稀少且貧瘠的沙漠,可能無關緊要,但要改變全球的電力結構,所需裝置規模巨大,重新散發的熱量將透過大氣流動而重新分配,對氣候產生區域性甚至全球性影響。

影響之一就是降水,報告指出,與高反射的沙漠土壤相比,較暗的太陽能電池板發出的熱量,會在陸地和周圍海洋產生更大溫差,最終降低地面氣壓,導致潮濕的空氣上升並凝結成雨滴。模型預測,太陽能電池板將使撒哈拉沙漠降水增加 50%,風力發電機也會造成同樣影響,且降水會增加一倍。降水增加,最後很可能會將撒哈拉沙漠變成鬱鬱蔥蔥的綠洲,影響大氣、海洋、土地,改變整個生態系統。

(合作媒體:科技新報。首圖來源:pixabay

announcements 線上投稿     mail 列印
Share