Čistší ovzduší může změnit výkon solárních panelů. Vědci ukázali proč

Čistší ovzduší není jen otázkou zdraví lidí a přírody. Může mít překvapivě přímý vliv také na množství elektřiny, které vyrobí solární panely. Vědci nyní ukázali, že způsob, jakým státy snižují emise, může ovlivnit nejen samotné klima a kvalitu ovzduší, ale také výkon fotovoltaiky. Rozhodující přitom nejsou pouze sluneční paprsky dopadající na panely. Významnou roli hrají částice v atmosféře a jejich působení na oblačnost.

Solární elektrárna potřebuje ke své práci především sluneční záření. Zdá se proto logické, že její výrobu určuje hlavně množství slunce, počasí, roční období a technické parametry panelů. Atmosféra však do tohoto vztahu vstupuje mnohem výrazněji, než by se mohlo zdát. Částice rozptýlené ve ovzduší mohou sluneční záření pohlcovat nebo rozptylovat a některé z nich současně ovlivňují vznik, vlastnosti a životnost oblaků.

Právě tuto vazbu nyní podrobně zkoumal mezinárodní výzkumný tým vedený Hongrongem Shi. Studie Carbon neutrality strategies modulate air quality effects on solar power generation byla publikována 1. září 2026 v časopise Nature Communications a zaměřila se na Čínu. Výzkumníci propojili modely energetiky a ekonomiky s modelováním počasí a chemického složení atmosféry a následně přidali model fungování fotovoltaických elektráren. Díky tomu mohli sledovat nejen to, jak různé strategie snižování emisí ovlivní kvalitu ovzduší, ale také jak se tento efekt následně promítne do výroby solární elektřiny.

Miliardové přínosy ekologických scénářů

Výsledek je pozoruhodný. Scénář založený na výraznějším rozvoji obnovitelných zdrojů by podle modelu vedl do roku 2060 k dodatečné roční výrobě solární elektřiny ve výši 57 526 GWh ve srovnání se scénářem pokračování dosavadního vývoje. Výzkumníci tuto dodatečnou výrobu vyčíslili také ekonomicky na přibližně 5,18 miliardy dolarů ročně. Nejde tedy pouze o nepřímý ekologický přínos čistšího ovzduší. Zlepšení kvality atmosféry se může vrátit přímo v podobě vyšší výroby elektřiny.

Podstatné přitom je, že nejde jednoduše o to, že čistší ovzduší propustí více slunečního záření. Výzkum ukázal, že největší část výsledného efektu souvisí s interakcemi mezi aerosoly a oblaky. Aerosolové částice mohou působit jako kondenzační jádra a ovlivňovat vlastnosti oblačnosti. Ta následně mění množství slunečního záření, které se dostává k povrchu Země a tedy i k fotovoltaickým panelům. Podle autorů studie proto právě aerosolově oblačné interakce představují hlavní mechanismus, kterým se kvalita ovzduší promítá do budoucí výroby solární elektřiny.

Globální ztráty solární energie

Studie analyzovala téměř 141 000 jednotlivých fotovoltaických zařízení po celém světě a zjistila, že aerosoly v roce 2023 snížily globální výrobu solární elektřiny přibližně o 111 TWh, což odpovídá 5,8 procenta celkové výroby fotovoltaiky. Zajímavé je také srovnání tohoto čísla s nově instalovanými elektrárnami. V letech 2017 až 2023 odpovídaly každoroční ztráty způsobené aerosoly v průměru přibližně třetině energie, kterou ve stejném období přidávaly nové fotovoltaické instalace.

V Číně byl efekt ještě výraznější. Aerosoly zde v roce 2023 podle této analýzy snížily výrobu fotovoltaiky o 7,7 %. Výzkumníci zároveň zjistili, že ztráty způsobené aerosoly od roku 2017 klesaly přibližně o 1,4 % ročně. Důležitou roli podle nich sehrálo zpřísňování emisních kontrol. Zatímco Čína tedy současně pokračovala v rozsáhlém rozvoji solární energetiky, zlepšování kvality ovzduší pomáhalo snižovat část ztrát, které atmosférické aerosoly fotovoltaice způsobují.

Problém se znečištěním samotných panelů

Aerosoly navíc nejsou jediným problémem. Částice se mohou usazovat přímo na povrchu panelů a vytvářet tak vrstvu nečistot, která dále omezuje množství záření dopadajícího na fotovoltaické články. V tomto případě se k atmosférickému rozptylu a pohlcování přidává takzvané znečištění povrchu panelů. Výzkum publikovaný v časopise Atmospheric Environment například ukazuje, že v čínských podmínkách mají jak atmosférické zatemnění způsobené aerosoly, tak usazování částic měřitelný vliv na výkon fotovoltaiky.

Studie tak přináší zajímavý pohled na vztah mezi ochranou ovzduší a rozvojem obnovitelných zdrojů. Ukazuje, že investice do čistší atmosféry nemusí přinášet pouze zdravotní a ekologické přínosy. V případě rychle rostoucí fotovoltaiky se mohou promítnout také do množství elektřiny, kterou dokáže existující energetická infrastruktura vyrobit. Čistší ovzduší nemusí být jen zdravější prostředím pro život. Může se stát také jedním z faktorů, kolik energie ze slunce skutečně získáme.