Kaip saulės energijos ūkiai formuoja vietinį klimatą ir augmeniją sausringuose regionuose
Apr 15, 2026
Kinijos mokslų akademijos (CAS) mokslininkai ištyrė fotovoltinių augalų sukeltą vėsios salos efektą (CIE) sausringuose regionuose ir nustatė, kad jis reikšmingai veikia aplinkinę augmeniją, o jo poveikio kryptis ir mastą lemia geografinis kontekstas ir sezoniniai veiksniai.
CIE reiškia būklę, kai konkreti sritis yra vėsesnė nei aplinka dėl paviršiaus savybių ir energijos balanso skirtumų. PV gamyklose taip gali nutikti dėl skydų šešėliavimo, sumažėjusio žemės paviršiaus{1}}saulės absorbcijos, saulės šviesos pavertimo elektra ir padidėjusio konvekcinio šilumos išsklaidymo.
„Išanalizavome aštuonias PV gamyklas sausringuose Kinijos regionuose, naudodami Landsat-8 žemės paviršiaus temperatūrą, branduolio normalizuoto skirtumo augmenijos indeksą, buferinę analizę ir dalinio mažiausių kvadratų struktūrinės lygties modeliavimą (PLS-SEM)“, – paaiškino grupė. „Šiam tyrimui buvo atrinktos aštuonios PV elektrinės, esančios sausringuose Kinijos regionuose, ypač Sindziange, Vidinėje Mongolijoje, Gansu ir Činghajuje.
Mokslininkai naudojo 2022 m. žemės paviršiaus temperatūros (LST) duomenis, gautus iš sezoninių vaizdų, užfiksuotų Landsat 8. Šie LST duomenų rinkiniai buvo naudojami fotovoltinės (PV) augalų sukelto vėsiosios salos efektui kiekybiškai įvertinti, naudojant du pagrindinius rodiklius: aušinimo intensyvumą (XD), apibrėžiamą kaip temperatūrų skirtumą tarp PV gamyklos, vėsinimo ploto ir aplinkinių aplinkos (D). iš instaliacijos.
Be to, tie patys nuotolinio stebėjimo duomenys buvo naudojami augmenijos indeksams, ypač branduolio -normalizuoto skirtumo augmenijos indeksui (kNDVI), apskaičiuoti, kad būtų galima įvertinti augmenijos atsaką tiek vėsioje zonoje, tiek gretimose srityse, kurios nepriklauso nuo jos įtakos. Tai leido tyrėjams įvertinti ne tik erdvinį aušinimo efekto mastą, bet ir jo ekologinį poveikį augalų augimo dinamikai įvairiose zonose.
Rezultatai parodė, kad aušinimo intensyvumas (XD) vasarą pasiekė aukščiausią 3,1 C vertę Wuzhong City (WZ), o žemiausia 0,02 C vertė buvo pastebėta rudenį Hongshagang mieste, Minqin apskrityje, Gansu provincijoje (HSG). Be to, vėsaus salos efekto (CIE) tam tikrais sezonais nebuvo keliose vietose, įskaitant Urad Banner (WLTQ) pavasarį, Huanghuatan Town (HHT) rudenį ir Hami (HM) žiemą.
Be to, rezultatai parodė, kad vasarą paprastai buvo padidintos XD vertės, įskaitant 2,1 C Dalad Banner (DLT) ir 3,1 C viršūnę Wuzhong City. Priešingai, žiemos sąlygos parodė didesnį erdvinį kintamumą: Gonghe County (GH) užfiksavo santykinai aukštą XD – 2,6 C, o Huanghuatan Town ir Dalad Banner išliko žymiai žemesnė – atitinkamai 0,31 C ir 0,9 C.
Nustatyta, kad visose aštuoniose tyrimo vietose aušinimo atstumas labai skiriasi – nuo 120 m iki 540 m, o tai išryškino didelius vietos -konkrečius vėsios salos efekto erdvinio masto skirtumus.
Dalinis mažiausių kvadratų struktūrinės lygties modeliavimas (PLS-SEM) taip pat atskleidė, kad morfologinis sudėtingumas yra dominuojantis aušinimo efekto veiksnys, o didesnis fotovoltinės įrenginio dydis daro stiprų slopinamąjį poveikį. Nustatyta, kad klimato sąlygos taip pat turėjo teigiamos įtakos, nors ir mažiau. Kartu šie veiksniai paaiškino maždaug 63% pastebėtų aušinimo intensyvumo ir masto skirtumų.
Be to, analizė parodė, kad augalijos atsakas yra labai nevienalytis įvairiose vietose ir sezonais, atsižvelgiant į vietines klimato sąlygas ir vėsinimo efekto stiprumą.
„Pasiūlėme geografiškai diferencijuotą „PV CIE – augalijos atsako“ sistemą. Vidutinio masto, decentralizuoti augalai, kurių forma yra sudėtingesnė, yra pageidautina santykinai sausuose ir šiltuose regionuose“, – padarė išvadą akademikai. „Tačiau šaltose, dideliame aukštyje{3}}pakrypimo reguliavimas ir skydo tankio mažinimas gali sumažinti augmenijos riziką.
Jų išvados buvo paskelbtos žurnale „Ecological Indicators“ paskelbtame žurnale „Fotovoltinės elektrinės sukelto vėsios salos efekto ir augalijos atsako kiekybinis įvertinimas sausringuose regionuose“. Prie tyrimo prisidėjo mokslininkai iš Kinijos mokslų akademijos, Kinijos Huadian Gansu Energy Corporation, PowerChina Beijing Engineering Corporation ir Jungtinės Karalystės Redingo universiteto.
