solar farm
クレジット: Pixabay/CC0 パブリック ドメイン

太陽のエネルギーは事実上無限です。石炭やガスなどの資源は有限ですが、太陽光発電を利用できるのであれば、他の人も必要なだけ太陽光を利用することができます。

ただし、これがすべてではありません。太陽光発電施設は一定の規模を超えると、周囲の天候、最終的には気候全体に影響を与えるほど大きくなります。私たちの中で新しい研究に掲載されましたコミュニケーション 地球と環境、私たちは、このような気候を変える太陽光発電所が世界の他の地域の太陽光発電に与える影響を調べてきました。

太陽光発電は気象条件の影響を受け、出力は日や季節によって変化することがわかっています。雲、雨、雪、霧はすべて太陽光の到達を妨げる可能性があります。曇りの日でも出力可能75%減少ただし、高温では効率も低下します。

長期的には、特定の地域の雲量や、その地域で発電できる太陽光発電の量に影響を与える可能性があります。北欧では太陽光発電が見られる可能性が高い減少たとえば、ヨーロッパの他の地域では利用可能な日射量がわずかに増加するはずですが、アメリカ東海岸そして中国北部

もし私たちが、国全体や大陸全体にまたがる真に巨大な太陽光発電所を建設したとしても、同様の影響を与えるかもしれません。私たちの最近の研究では、コンピュータプログラム地球システムをモデル化し、サハラ砂漠の 20% をカバーする仮想の巨大太陽光発電所が世界中の太陽光発電にどのような影響を与えるかをシミュレーションします。

太陽光発電 (PV) ソーラー パネルは暗い色をしているため、反射する砂漠の砂よりもはるかに多くの熱を吸収します。ほんの一部ではありますが、電力は電気に変換されますが、その多くは依然としてパネルを加熱します。これらのパネルを何百万枚もグループ化すると、エリア全体が暖かくなります。これらのソーラーパネルがサハラ砂漠にあった場合、私たちのシミュレーションは、この新しい熱源が地球規模の気候パターンを再配置し、降雨量を熱帯から遠ざけ、わずか5,000年ほど前と同じように、砂漠を再び緑に戻すことを示しています。

これはひいては雲の覆いのパターンや、世界中でどれだけの太陽エネルギーを生成できるかに影響を与えるだろう。雲が多くなり太陽光発電が難しくなる地域としては、中東、南ヨーロッパ、インド、中国東部、オーストラリア、米国南西部などが挙げられる。より多くの太陽光発電を行う地域としては、中南米、カリブ海、米国中東部、スカンジナビア、南アフリカなどが挙げられる。

世界の太陽光発電の可能性はどのような影響を受けるか:

Gigantic solar farms of the future might impact how much solar power can be generated on the other side of the world
サハラ砂漠シミュレーションにおける太陽電位の変化のマップ。年平均値(左)、12月~1月~2月平均値(中央)、6月~7月~8月平均値(右)の変化。クレジット: Long & Lu 他 (2024)、CC BY-SA

中央アジア、オーストラリア、米国南西部、中国北西部の他のホットスポットで巨大太陽光発電所の影響をシミュレーションしたときにも、同様のことが起こりました。それぞれが他の地域の気候変動につながりました。例えば、オーストラリアの内陸部の大部分を占める巨大な太陽光発電所は、南アフリカでは晴天に恵まれますが、イギリスでは、特に夏の間は曇りになります。

巨大な太陽光発電所が他の乾燥地に設置された場合:

Gigantic solar farms of the future might impact how much solar power can be generated on the other side of the world
大規模な太陽光発電所が建設された 4 つのシナリオにおける、年間 (上のパネル)、12 月、1 月、2 月 (中央のパネル)、および 6 月、7 月、8 月 (下のパネル) における太陽光発電の可能性の変化。中央アジア、中央オーストラリア、米国南西部、中国北西部の太陽光発電所は紫色の多角形で示されています。クレジット:ロング&ルー (2024)CC BY-SA

いくつかの注意事項があります。状況はせいぜい数パーセントしか変化しないでしょう。たとえ私たちが建設した太陽光発電の量が多かったとしても、スカンジナビアは依然として涼しく曇り、オーストラリアは依然として暑くて晴れています。

いずれにせよ、これらの影響は仮説的なシナリオに基づいています。私たちのサハラ砂漠のシナリオは、砂漠全体の 20% を PV でカバーすることに基づいていました。たとえば、野心的な提案はありましたが、そのような規模のものは近い将来に起こる可能性は低いです。カバーされる地域が、よりもっともらしい(可能性は低いが)サハラ砂漠の 5% に縮小された場合、地球規模の影響はほとんど無視できるものになります。

この思考実験が重要な理由

しかし、ほぼすべての地域がより多くの投資を行う未来の世界では、太陽エネルギー資源への依存度が高まると、太陽エネルギー資源の相互作用がエネルギー情勢を形成する可能性があり、依存関係、競合関係、機会の複雑な網が形成されます。特定の国による太陽光発電プロジェクト建設の地政学的な策動は、国境を越えて太陽光発電の可能性に影響を与える重要な新電力を保有する可能性があります。

そのため、太陽エネルギーの恩恵が世界中で公平に共有されるようにするには、国家間の協力を促進することが不可欠です。知識を共有し、協力して取り組むことで、将来の大規模太陽光発電プロジェクトに向けて、各国は公平で持続可能なエネルギーソリューションを開発、実施し、予期せぬリスクを回避する必要があります。遠く離れた生産。

詳細情報:Jingchao Long 他、サハラ砂漠の大規模太陽光発電所は世界規模の太陽光発電の可能性に影響を与える、コミュニケーション 地球と環境(2024年)。DOI: 10.1038/s43247-023-01117-5

この記事はから転載されています会話クリエイティブ・コモンズ・ライセンスに基づいて。読んでください元の記事The Conversation

引用:将来の巨大太陽光発電所は、世界の他の地域で発電できる太陽光発電量に影響を与える可能性がある (2024 年 1 月 9 日)2024 年 1 月 9 日に取得https://techxplore.com/news/2024-01-future-gigantic-solar-farms-impact.html より

この文書は著作権の対象です。個人的な研究や研究を目的とした公正な取引を除き、書面による許可なく一部を複製することができます。コンテンツは情報提供のみを目的として提供されています。