Дым пожаров снизил солнечную выработку на 10 %

Аэрозоли от дыма снижают солнечную радиацию до 10 % в районе Великих озёр

Во время пика июльского эпизода лесных пожаров 2024 года чистая солнечная радиация и наблюдаемая глобальная горизонтальная радиация (GHI) упали до 10 % ниже среднего по региону Великих озёр и северо‑востока США, согласно высокоточным спутниковым данным Solcast, основанным на искусственном интеллекте. Основная часть потерь пришлась на падение чистой (clear‑sky) радиации более чем на 6 %, а оставшийся разрыв объяснялся изменчивостью облачности.

Solcast, принадлежащий DNV поставщик данных, отслеживает облака и аэрозоли с разрешением 1‑2 км, используя спутниковые снимки и собственные алгоритмы машинного обучения. Смещение модели обычно не превышает 2 %, поэтому цифры надёжны для коммунальных компаний и владельцев крупномасштабных солнечных панелей, управляющих в совокупности >300 GW солнечной энергии по всему миру.

Пожары в Онтарио создали плотный дымовой коридор

К середине июля в северном и северо‑западном Онтарио горело более 100 активных пожаров, а к концу эпизода их число превысило 180, когда уровень опасности пожаров достиг «экстремального». Дым переносился к юго‑востоку, покрывая южный Онтарио, Квебек и, в конце концов, Великие озёра, распространяясь в Средний Запад и северо‑восток США. Города Торонто, Чикаго, Детройт и Миннеаполис зафиксировали одни из худших в мире индексов качества воздуха с 14‑по 17 июля, что вызвало тревоги в более чем 20 штатах США.

Данные Copernicus/CAMS по PM10 показали, что концентрация частиц достигла 8‑кратного превышения базового уровня в северо‑западном Онтарио 17 июля, а в Торонто и южном Онтарио — тройного роста. Эти мелкие частицы ослабляли солнечный свет даже при ясном небе, напрямую уменьшая GHI, которую могли улавливать солнечные модули.

Потери от загрязнения панелей усилили падение радиации

Дым‑насыщенный воздух не только блокировал свет, но и оседал на поверхности солнечных панелей. Потери от загрязнения (soiling) резко возросли и сохранялись до дождя 18 июля, который наконец смыл панели. Такое двойное воздействие — оптическое ослабление плюс загрязнение поверхности — усиливало общий дефицит радиации, как показали рецензируемые исследования потерь солнечной энергии из‑за аэрозолей.

Почему аэрозоли важнее облаков в этом событии

Исследования солнечной радиации на базе машинного обучения определяют оптическую толщину аэрозоля как главный фактор неопределённости чистой радиации, часто превосходящий влияние облаков в условиях сильного дыма. Карты аномалий чистой радиации Solcast демонстрируют, что падение, вызванное аэрозолями, появляется раньше любых облачных колебаний, подчёркивая важность высокоточного мониторинга аэрозолей для точного прогноза солнечной энергии.

Что это значит для владельцев солнечных систем в Израиле

Хотя дымовое событие происходило далеко от Израиля, механика потерь полностью применима к местным операторам солнечной энергосистемы. В Израиле типичная домашняя солнечная система мощностью 10 kWp в центральном регионе генерирует около 17 000 kWh / год, что при тарифе ₪0.48 /kWh оценивается в ₪8 160. Если аналогичное аэрозольное событие сократит радиацию на 10 %, годовая выработка и доход упадут пропорционально, слегка увеличив срок окупаемости такой системы. Владельцы солнечных панелей могут снизить риски, отслеживая прогнозы аэрозолей (например, через Solcast или Copernicus) и планируя очистку после периодов сильного загрязнения, как рекомендует руководство IEA‑PVPS по лучшим практикам.

Взгляд в будущее: интеграция данных об аэрозолях в прогнозы PV

Эпизод с лесными пожарами подчёркивает растущую необходимость мониторинга аэрозолей в реальном времени при моделировании солнечных ресурсов. Исследователи уже внедряют оптическую толщину аэрозоля в AI‑прогнозы, повышая точность предсказаний как в ясных, так и в облачных условиях. По мере того как изменение климата усиливает частоту пожаров, коммунальные компании и крупные разработчики солнечной энергии, вероятно, перейдут к этим улучшенным моделям, чтобы защитить выработку и надёжность сети.

---

Ключевые выводы

• Дым от пожаров в Онтарио сократил чистую солнечную радиацию более чем на 6 %, а общую GHI — до 10 % в регионе Великих озёр в июле 2024.
• Более 180 активных пожаров создали плотный дымовый коридор, который достиг северо‑востока США и вызвал серьёзные предупреждения о качестве воздуха.
• Загрязнение панелей, вызванное аэрозолями, сохранялось до дождя 18 июля, добавляя дополнительные потери.
• Снижение радиации на 10 % слегка удлинит срок окупаемости типичной израильской 10 kWp домашней солнечной системы, подчёркивая ценность прогнозов, учитывающих аэрозоли.

Для более детального расчёта ROI вашей солнечной системы попробуйте наш солнечный калькулятор и изучите региональные данные на нашей странице рынка.

Источники и дополнительная литература

• Публикации, использующие данные Solcast
• Machine‑learning‑based approach for solar radiation model...
• Influence of Clouds and Aerosols on Solar Irradiance and... - MDPI
• Seasonal solar irradiance forecasting using artificial intelligence...
• Insights from Recursive Feature Selection and SHAP Analysis