Wzrost pyłu saharyjskiego: jakie zagrożenia dla fotowoltaiki?
Coraz częstsze i intensywniejsze epizody napływu pyłu saharyjskiego do Europy Południowej mogą wpływać na wydajność instalacji fotowoltaicznych. Najnowsze badania opublikowane w czasopiśmie „Nature” rzucają światło na skalę tego zjawiska i jego potencjalne konsekwencje dla sektora energii słonecznej.
Badanie Instytutu Paula Scherrera
Międzynarodowy zespół naukowców pod kierunkiem Instytutu Paula Scherrera (PSI) przeanalizował dane z lat 2012–2021, obejmujące około 18,5 tysiąca codziennych pomiarów z 103 europejskich stacji. Wykorzystując model fizyczny transportu pyłu oraz uczenie maszynowe, naukowcy stwierdzili, że w Europie Południowej średnie roczne stężenie pyłu wynosi 5,28 µg/m³, czyli ponad dwukrotnie więcej niż w regionach centralnych i północnych (2,09 µg/m³). W ciągu dekady stężenia rosły średnio o 0,055 µg/m³ rocznie, a szczególnie wyraźne wzrosty odnotowano we Włoszech oraz nad Morzem Adriatyckim i Egejskim.
Intensywność, nie częstotliwość
Co istotne, badanie nie wykazuje ogólnego wzrostu liczby dni z pyłem saharyjskim – w Europie Południowej jest ich średnio 46 rocznie. Zamiast tego rośnie intensywność tych epizodów. W południowych Włoszech stężenie pyłu podczas takich zdarzeń zwiększało się o 0,270 µg/m³ rocznie w analizowanym okresie. Dodatkowo, analiza rdzeni lodowych z Colle Gnifetti w Alpach wskazuje, że ilość osadzanego pyłu wzrosła o około 110% w porównaniu z okresem przedprzemysłowym (1750–1850) a dekadą 2010–2020. Naukowcy wiążą te zmiany z postępującą aridyzacją regionów źródłowych w Afryce Północnej oraz zmianami w cyrkulacji atmosferycznej.
Wpływ na produkcję energii słonecznej
Pył saharyjski oddziałuje na fotowoltaikę na dwa sposoby: po pierwsze, cząsteczki zawieszone w atmosferze rozpraszają i pochłaniają promieniowanie słoneczne, zmniejszając ilość energii docierającej do modułów; po drugie, osadzając się na powierzchni paneli, powodują efekt soiling, czyli zabrudzenie, które dodatkowo obniża wydajność. Przykładem może być epizod z 30 marca 2024 roku w Niemczech, kiedy to w obszarze operatora TransnetBW szczytowa produkcja fotowoltaiczna wyniosła 1,6 GW zamiast przewidywanych 3,5 GW – strata ponad 54%. W podobnym czasie w sieci Tennet odnotowano 8,6 GW zamiast 10,9 GW, czyli około 21% mniej.
Badanie opublikowane w „Renewable Energy” w 2026 roku, analizujące dane z lat 2019–2023 dla Portugalii, Hiszpanii, Francji, Włoch i Grecji, wykazało, że w okresach wysokiego stężenia pyłu produkcja fotowoltaiczna spadała średnio o 25–40%, a w skrajnych przypadkach nawet o ponad 50%. Dla Włoch oszacowano straty na poziomie 13,9–36,8%. Co więcej, pył saharyjski sprzyja powstawaniu chmur cirriformych, które dodatkowo odbijają promieniowanie słoneczne, potęgując negatywny efekt.
Znaczenie dla operatorów sieci
Choć badanie z „Nature” koncentruje się na jakości powietrza i klimacie, PSI zwraca uwagę, że systemy prognozowania i ostrzegania przed napływem pyłu mogą być kluczowe dla operatorów elektroenergetycznych. Pozwoliłyby one lepiej przewidywać spadki produkcji i zarządzać bilansowaniem sieci. W obliczu rosnącej intensywności epizodów saharyjskich, szczególnie w regionach o dużym potencjale słonecznym, takich jak południe Europy, umiejętność przewidywania tych zjawisk staje się coraz ważniejsza dla stabilności systemu energetycznego.
Źródło: QualEnergia
Fot. qualenergia.it
