众所周知，煤是污染界的绝对重量级冠军。它每单位能量排放的碳比任何其他燃料都多，还附带一整套令人愉悦的二氧化硫气溶胶和氮氧化物，以及掺有有毒金属的煤灰这份贴心礼物。用清洁能源替代煤的健康益处通常被认为远远超过新设备的成本。但一项新研究表明，煤的干扰远不止于人类肺部——它还在积极削弱自己的竞争对手。
研究人员发现，气溶胶——无论是天然的还是人为的——正在显著削减我们本可以从太阳能电池板获得的电力，每年高达数百太瓦时。而这些气溶胶中有相当大一部分来自燃煤。这项由英国团队领导的研究，利用了一个新的全球太阳能设施清单，结合已知数据、AI分析的卫星图像和众包位置记录。然后，他们使用天气数据来估算如果没有云和气溶胶像一群扫兴的天体派对客一样散射阳光，这些设施本应产生多少电力。
数字触目惊心：2023年，超过四分之一的潜在太阳能电力损失了，其中云层占20%以上，气溶胶占另外6%。这加起来超过500太瓦时——相当于84座1吉瓦燃煤电厂全年总产出。气溶胶是主要元凶。在截至2023年的五年间，全球安装了足够的太阳能容量，平均每年可产生250太瓦时的额外电力，但其中75太瓦时被气溶胶吞噬了。是的，总产量仍在上升，因为总容量在增长，但这就像脚踝上绑着铁砧跑马拉松。
气溶胶还能促进云层形成，造成进一步损失，但研究人员专注于气溶胶的直接影响，因为云层的贡献更难测量。一些气溶胶来自天然来源，如沙漠尘埃，但世界上还没有多少太阳能建在沙漠中——所以这比你想象的影响要小。然而，煤是明星选手。主要来自燃煤的二氧化硫气溶胶占分析气溶胶的近一半。通常也来自化石燃料的富碳物质又占了18%。
影响并不均匀分布。在中国，气溶胶使太阳能产量减少7.7%，并抵消了其年度太阳能增长的三分之一到一半。研究人员指出，中国太阳能损失的空间分布与其燃煤电厂容量分布相吻合。对污染数据的分析显示，中国气溶胶相关损失中有30%可归咎于煤。在美国，大多数太阳能位于南部和西部，而燃煤电厂集中在东部和东北部，因此年度损失不到中国的一半——仅3%。
好消息是：中国正在改善。在严重的污染问题之后，中国建造了高效燃煤电厂，并淘汰了一些最严重的污染源。数据显示这有助于太阳能，气溶胶影响近年来有所下降。尽管如此，煤似乎是唯一一种主动降低其主要竞争对手生产力的能源，这很引人注目。这应该为更快淘汰煤提供一些动力——至少部分损失的煤产量将被增强的太阳能生产力所抵消。因为没有什么比一种燃料破坏另一种燃料更能体现“高效能源系统”了。
该研究发表在《自然·可持续发展》上。