太陽光発電所がアルベド、植生、地温に与える影響

年間平均日中 LST への影響

画像: 北京師範大学、太陽エネルギー、CC BY 4.0 DEED

中国とアメリカの研究者は共同の取り組みで、リモート センシングを使用して、主要な環境要因に対する太陽光発電所 (SF) の影響を測定しました。彼らは、NASA の Terra 衛星と Aqua 衛星に搭載された MODIS 機器からのデータを利用して、世界中の 116 か所の太陽光発電所を評価しました。

研究チームは、衛星データの利点、特にその高い空間解像度と広範な地球規模のカバー範囲が、詳細なレベルで地表の変化を検出するために不可欠であることを強調しました。 MODIS 観測は、包括的な時間範囲と中程度の空間解像度で知られており、この研究において極めて重要でした。

この調査には、太陽光発電 (PV) と集光型太陽光発電 (CSP) の両方の敷地が含まれており、それぞれ少なくとも 400 ヘクタールを占めています。さらに、研究者らは、SF の周囲に幅 1 km のリングとして形成され、境界から 1 km の距離にある周囲の非 SF 緩衝領域を評価しました。

地表面温度 (LST)、アルベド、植生、および強化植生指数 (EVI) という 3 つの特定の MODIS 測定値が検査されました。これらのパラメータは、建設の 2 年前に開始し、建設後の 2 年間継続して、5 年間にわたって観察されました。

自然の気候変動を考慮するため、SF サイトで観察された変化から緩衝地域の変化が差し引かれました。

その結果、アルベドが全体的に顕著に減少し、調査されたほとんどの SF で平均 -0.016 であることが明らかになりました。地域的に見ると、北米の太陽光発電施設では、東アジアおよび南アジアの太陽光発電施設 (-0.010 ～ -0.017 の範囲) と比較して、アルベドの大きな低下 (-0.014 ～ -0.021 の範囲) が見られました。

年平均アルベドへの影響

画像: 北京師範大学、太陽エネルギー、CC BY 4.0 DEED

この研究では、強化植生指数 (EVI) で示される植生が全体的に 0.015 減少し、8.2% の顕著な減少であることがわかりました。この傾向は地域によって異なり、北米のすべてのサイトでは EVI が 0.023 低下しましたが、東アジアと南アジアのサイトの約 3 分の 1 では EVI が増加しました。

地表面温度 (LST) に関して、研究者らは日中の平均気温が 0.49 ケルビン (K) 低下し、夜間に 0.21 K 低下したことを観察しました。116 地点のうち、94 地点で日中に気温の低下が見られ、82 地点で体感温度が下がりました。夜間の冷房。

この研究では、さまざまな太陽エネルギー技術の効果も区別されました。研究者らは、同じ種類の土地、同じ緯度範囲内にある太陽光発電 (PV) と集光太陽光発電 (CSP) の太陽光発電所のペアを比較しました。彼らは、CSPによる日中の冷却効果が大きいことを除いて、太陽光発電は不毛の土地に対してCSPよりも大きな影響を与えることを発見しました。逆に、耕作地では、PV は CSP よりもアルベドと昼間の LST に与える影響は小さかったが、EVI と夜間の LST には大きな影響を与えました。

これらの発見は、ジャーナル Solar Energy に掲載された「リモート センシングを使用した、アルベド、植生、地表温度に対する太陽光発電所の影響の世界的評価」というタイトルの論文で詳しく説明されています。この研究は、北京師範大学、中国の南方科学技術大学、米国のカリフォルニア工科大学の学者によって行われました。

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