Солнечной энергетике мешают не только ночь, облака и бюрократия. Исследователи из Великобритании посчитали, что в 2023 году аэрозоли в атмосфере отняли у мира больше 500 ТВт·ч солнечной генерации, и главный поставщик этой грязи стар как промышленная революция: угольные электростанции.
Цифра неприятная. Это примерно 6% потенциальной глобальной выработки солнечных станций и эквивалент годовой генерации 84 угольных блоков мощностью по 1 ГВт. Получается аккуратный энергетический абсурд: уголь мешает не только климату, но и тем мощностям, которые должны его вытеснять.
Авторы собрали глобальные данные по солнечным электростанциям из каталогов, спутниковых снимков и краудсорсинговых баз, оценили размеры площадок и сравнили потенциальную генерацию с фактической. Дальше они смоделировали выработку без облаков и без аэрозольного рассеяния света. Разница вышла крупнее, чем любят признавать в отраслевых презентациях.
Больше четверти потенциальной солнечной генерации мир теряет из-за атмосферы вообще. Около 20% забирает облачность, ещё 6% дают аэрозоли. Причём речь не только о прямом рассеянии света: мелкие частицы помогают формироваться облакам, а значит бьют по панелям дважды.
Главный вклад дают выбросы диоксида серы при сжигании угля. По оценке исследователей, почти половина всех аэрозолей в анализе связана именно с ними. Ещё около 18% приходится на углеродные частицы, тоже тесно связанные с ископаемым топливом.
Это важный разворот для энергополитики. Обычно уголь считают проблемой из-за CO2 и локального вреда для здоровья, но здесь всплывает ещё один счёт: каждая грязная станция снижает отдачу уже построенных солнечных парков. Для стран, которые одновременно жгут уголь и субсидируют солнечную генерацию, схема выглядит особенно нелепо.
Самый заметный эффект нашли в Китае. Там аэрозоли режут солнечную генерацию примерно на 7,7% и съедают от трети до половины годового прироста солнечной энергетики. Карта потерь почти совпадает с размещением угольных электростанций, а около 30% аэрозольных потерь в стране авторы напрямую связывают с угольной генерацией.
В США эффект слабее, около 3%. Объяснение простое: основные солнечные мощности сидят на юге и западе, а уголь исторически сконцентрирован на востоке и северо-востоке. География внезапно работает как фильтр от собственной же грязи.
Контекст здесь жёсткий. По данным Международного энергетического агентства, в 2024 году солнечная энергетика добавила в мире свыше 550 ГВт новых мощностей, а Китай дал львиную долю этого прироста. Чем быстрее растёт солнечный парк, тем дороже обходится каждый процент потерь из-за загрязнения воздуха. У современных промышленных панелей типичный коэффициент полезного действия держится в диапазоне 20-24%, так что даже несколько процентов потери по инсоляции быстро превращаются в десятки и сотни тераватт-часов на выходе.
В Китае снижение выбросов от старых угольных станций уже уменьшает аэрозольный удар по солнечной генерации.