常州光伏发电站对城市热岛效应的环境影响有哪些一起来看看吧!

发表时间:2022-07-10 18:57:59浏览量:

城市热岛效应和光伏

快速城市化和工业化导致城市变暖。城市热岛效应(UHIE)是指人造区域的温度升高。城市热岛强度是城市供暖的一个指标,也是城市和农村空气之间最大的差异。在气候区,温度范围为5°C至14°C。温度升高对健康和小气候有负面影响,例如温度升高、湿度降低、风向变化、地面臭氧的形成、与热相关的死亡率等。在这一阳光峰值,太阳能光伏装置可能产生的不利影响被忽略。其中一个负面影响是安装光伏对城市温度的影响。人们很少研究沙漠和城市地区光伏与热岛效应之间的关系,结果也不均衡

最新研究报告调查了光伏电站生命周期中的32种影响,大致分为五个部分:土地利用、人类健康和福祉、野生动植物和栖息地、地理和水文资源、,气候和温室气体排放

这些影响是有益的还是中性的?除了“当地气候”的影响外,研究人员认为还需要进行研究和观察。光伏组件的反射率较低,转换效率从13%到20%不等,这导致大部分入射太阳辐射转化为80%的热量,这可以改变组件附近的气流和温度分布。这种变化可能是

在东京,研究人员调查了大型屋顶光伏设备对热岛效应的影响,发现如果光伏系统安装在黑色屋顶上,则可以忽略

然而,在本研究中,黑色屋顶是一个重要因素/假设,如果考虑白色屋顶,结果可能完全不同。另一项研究表明,光伏电站中心的年平均温度可能比环境温度高1.9°C,并且该热能在5-18m的高度完全耗散。18个月的详细数据分析表明,在大多数日子里,太阳能电池板在夜间完全冷却,因此热岛效应不太可能发生。尽管白天的影响也可能对该地区的小气候产生一定影响,但这些影响不容忽视。国家大气研究中心的气候变化研究科学家进行了一项研究,试图预测太阳能光伏阵列的气候影响。该研究假设,到2100年,全球约40%的城市和沙漠地区将被均匀分布的太阳能电池板覆盖。与使用化石燃料引起的预期气候变化相比,理想化的大规模光伏装置可以重新分配入射太阳辐射并改变局部辐射平衡,从而导致大气循环的变化,并影响区域和全球气候

总体而言,无论其容量如何(高达800tw或更现实的预测为45tw),使用太阳能电池板引起的潜在全球平均气候变化比工业化前小,到2100年,全球平均温度可能会升高几度。然而,一些由太阳能电池板引起的区域气候变化可能远大于全球平均水平;nbsp;&;nbsp;

光伏对建筑能耗的影响

光伏在巴黎都市区的大规模但实际部署表明,通过覆盖屋顶,太阳能电池板将使冬季的家庭供暖需求略微增加3%。但在夏季,太阳能电池板可以将空调所需的能量减少12%

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研究区域的空气温度白天下降0.2K,夜间下降0.3k。在本研究中,太阳能电池板通过遮阳和减少冷却/加热能耗来影响室内温度

在全球范围内部署太阳能电池板不仅有利于生产可再生能源(从而限制气候变暖),而且有利于减少某些地区的城市热岛,特别是在夏季,当热岛可能对健康构成威胁时。圣地亚哥加利福尼亚大学的研究人员确定,安装屋顶太阳能装置的建筑物白天的天花板温度比暴露在阳光下的屋顶低2.5℃。在夜间,这些组件有助于保持屋顶材料吸收的热量,从而降低冬季的供暖成本。对于建筑物,研究人员分析,这些组件将到达屋顶的热量减少了约38%。但目前,这些研究缺乏高度多样化的环境。根据上述一些研究项目,建筑物上安装光伏将在一定程度上影响城市的温度。通常,所有此类研究都是在较冷的气候条件下进行的,如日本、韩国、德国、荷兰和希腊(见图2)。迫切需要讨论在热带国家(如印度、中东、北非和东南亚)进行此类研究的必要性

[结论]由于不可再生资源短缺和温室气体排放,转向可再生能源是不可避免的。随着世界设定了雄心勃勃的光伏安装目标,光伏设备与UHI之间的关系变得非常重要。如此大量的太阳能电池板将重新分配入射的太阳辐射,并改变局部辐射平衡。它会导致大气环流的变化,从而影响区域和全球气候吗?光伏作为控制温室气体排放的措施,是否会引发另一场气候灾难?分析光伏发电作为清洁能源及其对城市热岛效应的影响是否与缓解气候变化和全球变暖这两个目标兼容已变得至关重要。作为绿色经济中生态光伏的一部分,我们期待着中国相关研究机构对此进行探讨。