สรุปประเด็นหลัก

• ผลกระทบจากปัญหามลภาวะทางอากาศโดยเฉพาะฝุ่นละอองที่มีอนุภาคขนาดเล็ก (PM 2.5) กับความสามารถในการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ที่ลดลง
• ประเทศที่พึงพาการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ได้รับผลกระทบด้านการลงทุน เนื่องจากปัญหามลพิษทางอากาศที่เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ

บทนำ

          ในช่วงหนึ่งเดือนที่ผ่านมา พวกเราหลายคนกลายเป็นมนุษย์หน้ากาก เพราะต้องป้องกันตัวเองจากการระบาดและติดเชื้อของไวรัสโคโรนา 2019 และในเวลาเดียวกันพวกเรายังคงต้องระมัดระวังภาวะฝุ่นพิษPM 2.5 ที่แปรผันอยู่ทุกวันด้วย เนื่องจากแหล่งพลังงานรูปแบบเก่าที่นำมาเปลี่ยนเป็นไฟฟ้า อย่างถ่านหินหรือน้ำมันมีกระบวนการผลิตไฟฟ้าที่สร้างมลพิษสูง หลายประเทศจึงเริ่มเปลี่ยนมาพัฒนาพลังงานหมุนเวียนอย่างโซลาร์เซลล์มากขึ้นเรื่อย ๆ ด้วยเหตุผลที่ต้องการจะลดปริมาณมลพิษทางอากาศ อย่างในประเทศที่ต้องเผชิญกับมลพิษทางอากาศอย่างรุนแรง เช่น ประเทศอินเดียและประเทศจีน ที่เวลามีมลพิษหนัก ๆ ค่าฝุ่น PM 2.5 จะพุ่งสูงไปถึง 400 – 600 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตรเลยทีเดียว แล้วรู้หรือไม่ว่าหมอกควันในอากาศยังมีผลทำให้
โซลาร์เซลล์ผลิตไฟฟ้าได้น้อยลงอีกด้วย

วัตถุประสงค์ของบทความ

          เพื่อนำเสนอผลกระทบของมลพิษทางอากาศที่มีต่อประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้าของแผงโซลาร์เซลล์

หมอกควันพิษ (ร้าย) ตัวปัญหาของโซลาร์เซลล์

          มลพิษในอากาศส่งผลให้ประสิทธิภาพของโซลาร์เซลล์ลดลง Ian Marius Peters นักวิจัยจาก MIT ได้ทำการศึกษาจนพบว่า การที่ท้องฟ้าของเมืองปกคลุมไปด้วยฝุ่นแน่นหนา ทำให้แสงแดดส่องลงมาถึงพื้นน้อยและส่งผลต่อการผลิตไฟฟ้าของแผงโซลาร์เซลล์

          Peters เก็บข้อมูลวิจัยที่กรุงเดลี ประเทศอินเดีย ตลอดระยะเวลาสองปีที่ผ่านมา และได้ยืนยันว่ามลพิษทางอากาศส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าของโซลาร์เซลล์ จากข้อมูลของ Peters พบว่า ระดับค่าเฉลี่ยการลดทอนของแผงโซลาร์เซลล์เฉลี่ยต่อปีอยู่ที่ประมาณร้อยละ 12 ซึ่ง Peters มองว่าปัญหามลพิษทางอากาศมีส่วนทำให้การเติบโตของโซลาร์เซลล์ในเมืองเกิดขึ้นช้าลง เพราะความคุ้มทุนที่ช้าออกไป จากงานศึกษาของ Peters ที่จัดทำในช่วงปี ค.ศ. 2018 ได้ประเมินว่ากรุงเดลีต้องสูญเสียรายได้เพราะเหตุนี้ถึง 20 ล้านดอลลาร์สหรัฐ ต่อปี ขณะที่ปักกิ่งและเซี่ยงไฮ้ 10 ล้านดอลลาร์สหรัฐ ต่อปีต่อเมือง นอกจากนี้ยังประเมินว่าโครงการโซลาร์เซลล์บนหลังคาอาคารใน Los Angeles ที่จะเกิดขึ้นในเร็ว ๆ นี้ จะสูญเสีย 6 ถึง 9 ล้านดอลลาร์สหรัฐ ต่อปี จากการที่แผงโซลาร์เซลล์ผลิตไฟฟ้าได้น้อยลงเพราะมลพิษทางอากาศ

          สำหรับประเทศจีน ตั้งแต่ปี ค.ศ. 2013 รัฐบาลได้ประกาศ “war on air pollution” ด้วยการออกมาตรการต่าง ๆ เพื่อแก้ปัญหามลพิษที่รุนแรงขึ้น และคาดการณ์ว่ามลพิษทางอากาศเป็นสาเหตุให้ผู้คนในจีนเสียชีวิตก่อนเวลาอันควรถึงปีละ 1.6 ล้านคนต่อปี โซลาร์เซลล์เป็นสิ่งหนึ่งที่รัฐบาลจีนผลักดันเพื่อแก้ปัญหามลพิษทางอากาศจนในปัจจุบันจีนกลายเป็นมหาอำนาจด้านพลังงานแสงอาทิตย์ มีการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์มากที่สุดในโลก และมีแผนจะติดตั้งเพิ่มอีกหลายเท่าตัวในอนาคต

          นอกจากนี้ มีงานศึกษาที่น่าสนใจที่จัดทำขึ้นในปี ค.ศ. 2019 ที่ผ่านมา ตีพิมพ์ลงในวารสาร “Nature Energy” เกี่ยวกับผลกระทบของมลพิษทางอากาศ ต่อการผลิตไฟฟ้าจากแผงโซลาร์เซลล์ในจีน โดยการเก็บข้อมูลของแสงแดดที่ส่องถึง เปรียบเทียบย้อนไปถึงยุค 60s ที่เป็นช่วงเริ่มต้นของการพัฒนาอุตสาหกรรมในจีน เหตุใหญ่ของมลพิษทางอากาศในเมืองใหญ่ของจีน พบว่าแสงแดดที่ส่องถึงพื้นดินลด 15 เปอร์เซ็นต์ นับตั้งแต่ทศวรรษที่ 1960s ถึงปี ค.ศ. 2015 ทำให้คำนวณได้ว่า ถ้ามลพิษทางอากาศของจีนอยู่ในระดับเดียวกับยุค 1960s มาโดยตลอด จะทำให้ประสิทธิภาพในการผลิตไฟฟ้าของโซลาร์เซลล์มีมากขึ้นกว่าปัจจุบันถึง 12 เปอร์เซ็นต์และรัฐบาลจะสามารถประหยัดต้นทุนให้กับไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ ได้ประมาณ 2 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ

บทสรุป

          ปัญหามลพิษทางอากาศ นอกจากจะส่งผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์แล้ว ยังส่งผลต่อประสิทธิภาพของการผลิตพลังงานไฟฟ้าจากแสงอาทิตย์อีกด้วย เนื่องจากฝุ่นละอองขนาดเล็กเหล่านี้ จะลดทอนความเข้มของแสงแดดในชั้นบรรยากาศก่อนจะส่องมาถึงพื้นดิน ทำให้แผงโซลาร์เซลล์ทำงานได้ไม่เต็มที่ นอกจากนี้ความเสียหายที่เกิดขึ้นไม่ได้กระทบต่อความมั่นคงทางด้านพลังงานอย่างเดียว แต่ยังส่งผลกระทบต่อด้านเศรษฐกิจและการลงทุนสำหรับการติดตั้งโซลาร์เซลล์ในอนาคตอีกด้วย

อ้างอิง

Chandler, D. L. (2018). This is how big an impact air pollution can have on solar power. From https://www.weforum.org/agenda/2018/09/air-pollution-can-put-a-dent-in-solar-power

Wheeling, K. (2019).  Does air pollution undermine solar energy?. From https://psmag.com/environment/does-air-pollution-undermine-solar-energy