他們解釋說(shuō)：“太陽(yáng)能資源是通過(guò)一個(gè)地點(diǎn)接收到的短波 DNI 和 GHI 輻照度來(lái)評(píng)估的。聚光太陽(yáng)能熱發(fā)電 (CSP) 依賴于 DNI，而光伏主要依賴于 GHI。然而，GHI 和 DNI 結(jié)合起來(lái)表示散射輻射量，這對(duì)光伏板技術(shù)的影響不同。”
研究人員利用了美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室國(guó)家太陽(yáng)輻射數(shù)據(jù)庫(kù) (NSRDB)中的晴空和全天空 DNI 和 GHI 數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)的空間分辨率為 4 公里，時(shí)間分辨率為 30 分鐘，覆蓋美國(guó)大陸。全天空指標(biāo)包括云和氣溶膠影響，而晴空值包括氣溶膠但不包括云。
科學(xué)家表示：“我們利用太陽(yáng)天頂角 (SZA) 小于 75° 的時(shí)間計(jì)算每個(gè)變量的每日平均值，通過(guò)減去晴天(即無(wú)云)和全天空的值來(lái)計(jì)算云驅(qū)動(dòng)的變化，通過(guò)減去受煙霧影響的日子和參考無(wú)煙日的晴天值來(lái)計(jì)算煙霧驅(qū)動(dòng)的變化。”
在最精細(xì)的研究中，團(tuán)隊(duì)分析了 2020 年加州野火季節(jié)的兩天情況，并將其與 2019 年同一天的類似無(wú)煙條件進(jìn)行了比較。在更大的月度和年度尺度上，團(tuán)隊(duì)比較了 2020 年高煙霧條件和 2019 年低煙霧條件下的區(qū)域和國(guó)家太陽(yáng)能資源。在更大的范圍內(nèi)，分析擴(kuò)展到 2006-2021 年，以表征更長(zhǎng)期的區(qū)域煙霧-輻照度相互作用。
“我們發(fā)現(xiàn)，由于當(dāng)?shù)責(zé)熿F的影響，加州基于模型的每日平均 DNI(32-42%)和 GHI(11-17%)損失顯著，”該小組解釋道。“當(dāng)?shù)責(zé)熿F也會(huì)大大降低每月平均 DNI(最大值：61%)和 GHI(最大值：25%)，對(duì) DNI 的影響會(huì)持續(xù)到火災(zāi)的下風(fēng)處。然而，即使在極端的野火季節(jié)，煙霧運(yùn)輸對(duì)美國(guó)大陸 (CONUS) 的 GHI 的影響平均相對(duì)較小(<5%)。”
最后，學(xué)者們表示，GHI 減少的規(guī)模意味著煙霧對(duì)美國(guó)光伏資源的平均影響相對(duì)較小，他們表示，這是“令人鼓舞的”，因?yàn)楫?dāng)更多公用事業(yè)規(guī)模的電池存儲(chǔ)容量上線時(shí)，當(dāng)局部煙霧在更精細(xì)的時(shí)間尺度上導(dǎo)致潛在的巨大輻照度變化時(shí)。
他們的研究成果發(fā)表在《自然通訊》雜志上的《極端和歷史野火煙霧條件下的太陽(yáng)能資源可用性》一文中。 這項(xiàng)研究由來(lái)自美國(guó) 科羅拉多州立大學(xué)、斯普林菲爾德學(xué)院和 美國(guó)宇航局蘭利研究中心的科學(xué)家進(jìn)行。
