ヨーロッパでは太陽光発電が急成長を遂げており、同地域の総電力生産量の約11%を占めています。しかし、このエネルギー源の効率は、サハラ砂漠から発生する微粒子によって深刻な脅威にさらされています。北アフリカの砂嵐は、地上に届く太陽光量を減少させるだけでなく、太陽光パネルを損傷し、正確な電力生産量の予測を困難にしています。
サハラ砂漠の砂塵は遠くまで飛び、多くのヨーロッパ諸国で太陽光発電の出力を減少させています。
欧州地球科学連合（EGU25）総会で発表した研究者らによると、2019年から2023年にかけて発生した46件のサハラ砂漠の砂塵現象の観測データは、スペイン、ポルトガル、フランス、イタリア、ギリシャ、ハンガリーなどの国々に広範囲にわたる影響を及ぼしていることを示している。サハラ砂漠の砂塵は、大気中に浮遊する微粒子が光を吸収・散乱させる性質を持つため、太陽光の集光効率を低下させる。さらに、砂塵は雲の形成を促進し、状況をさらに複雑にしている。
大きな問題の一つは、現在の太陽予測システムが、高密度の塵が出現した際に十分な精度を発揮できないことです。従来の大気モデルは、平均エアロゾル濃度に基づいており、塵雲の急速かつ不均一な変動を反映していません。誤差が生じると、電力系統の調整システムが十分な速さで調整できず、電力不足や、より高価な代替電源への切り替えが必要になります。
サハラ砂漠の太陽光発電プロジェクトは強い日差しを利用できるが、厚い砂塵に対処しなければならない。
近年のいくつかの出来事は、サハラ砂漠の砂塵が及ぼす重大な影響を示しています。2022年3月、スペイン南部を襲った大規模な砂嵐により、太陽光発電のピーク出力が最大80%減少しました。ドイツでは、別の砂嵐により発電量が予測のほぼ半分に減少し、電力網は石炭火力発電や輸入電力への切り替えを余儀なくされました。その結果、コストが上昇し、消費者への負担が増大しました。
ほこりは太陽光放射に影響を与えるだけでなく、太陽光発電インフラにも直接的な影響を与えます。太陽光パネルの表面を覆うほこりの層は光を遮り、エネルギー変換効率を低下させます。湿度の高い環境ではほこりが付着しやすく、汚れの層を形成します。この層は清掃が困難で、保護ガラスを腐食させる可能性があります。大規模な太陽光発電システムの清掃は容易ではなく、発電量1MWあたり最大400～500ユーロの費用がかかると推定されています。
これを克服するため、多くの研究グループが技術の改良に取り組んでいます。スペインでは、ハエン大学が超疎水性ナノコーティングを試験的に導入し、粉塵の蓄積を軽減しています。また、機械洗浄によるコストと損傷リスクを軽減するために、自動水なし洗浄システムを開発している企業もあります。
一方、気象学者たちは、衛星や地上センサーからリアルタイムの塵データを発電予測モデルに統合することを提案しています。いくつかの実験システムは有望な結果を示しており、塵のレベルや塵と雲の相互作用に関する情報を追加することで、予測精度が大幅に向上することが示されています。これは、欧州においてますます重要性を増している再生可能エネルギーの役割を安定させるために必要なステップと見られています。
出典: https://khoahocdoisong.vn/chau-au-chat-vat-vi-bui-sahara-post1552965.html
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