Solar energy plays an essential role in mitigating fossil fuels shortage and resolving， environmental issues caused by burning fossil fuel， and global warming.Resources such as oil， natural gas and coal are diminishing day by day.Tradition energy consumption causes environment problem.Renewable energy has become an inevitable road and extensive consensus for the international community to respond to climate change.As a clean renewable energy， solar energy is gradually becoming an important alternative energy.Thus， the photovoltaic industry witnesses a rapid global growth.However， the deployment of photovoltaic modules on a large scale has also caused certain influence on the ecological environment and climate.The author summarized the impacts of photovoltaic power plants on the ecological environment and climate developed globally， nationally and locally， analyzed and discussed the feedback effect of photovoltaic power plants construction on the environment at different scale.The research results show that there is no consistent conclusion on the feedback effect of building photovoltaic power plants.The major mechanism is that the decrease of solar radiation on the surface causing by shielding effect of photovoltaic modules and the absorption and conversion of solar radiation， which then affects the surrounding environment， and causes the change of ecological environment and climate.The physical mechanism appears complex.And the research to the impact of photovoltaic power plant on the ecological environment and climate in China is still in the elementary stage.Therefore， the mechanism needs further research.
Peidu LI
,
Xiaoqing GAO
. The Impact of Photovoltaic Power Plants on Ecological Environment and Climate： A Literature Review[J]. Plateau Meteorology, 2021
, 40(3)
: 702
-710
.
DOI: 10.7522/j.issn.1000-0534.2020.00020
[1]Armstrong A ， Ostle N J ， Whitaker J ， 2016.Solar park microclimate and vegetation management effects on grassland carbon cycling［J］.Environmental Research Letters， 11（7）： 074016.DOI： 10. 1088/1748-9326/11/7/074016 .
[2]Barron-Gafford G A ， Minor R L ， Allen N A ， al et ， 2016.The Photovoltaic Heat Island Effect： Larger solar power plants increase local temperatures ［J］.Scientific Reports， 6： 36070.DOI： 10. 1038/srep35070 .
[3]Broadbent A M ， Krayenhoff E S ， Georgescu M ， al et ， 2019.The observed effects of utility-scale photovoltaics on near-surface air temperature and energy balance［J］.Journal of Applied Meteorology and Climatology， 58（5）： 989-1006.DOI： https： //doi.org/10.1175/JAMC-D-18-0271.1 .
[4]Burg B R ， Ruch P ， Paredes S ， al et ， 2015.Placement and efficiency effects on radiative forcing of solar installations［J］.AIP Conference Proceedings， 1679： 090001..
[5]Chang R ， Shen Y B ， Luo Y ， al et ， 2018.Observed surface radiation and temperature impacts from the large-scale deployment of photovoltaics in the barren area of Gonghe， China ［J］.Renewable Energy， 118： 131-137.DOI： https： //doi.org/10.1016/j.renene. 2017.11.007 .
[6]Cortes A ， Murashita Y ， Matsuo T ， al et ， 2015.Numerical evaluation of the effect of photovoltaic cell installation on urban thermal environment［J］.Sustainable Cities and Society， 19： 250-258.DOI： https： //doi.org/10.1016/j.scs.2015.07.012 .
[7]Fthenakis V ， Yu Y ， 2013.Analysis of the potential for a heat island effect in large solar farms［J］.2013 IEEE 39th Photovoltaic Specialists Conference （PVSC）： 3362-3366.DOI： 10.1109/PVSC. 2013.6745171 .
[8]Genchi Y ， Ishisaki M ， Ohashi Y ， al et ， 2003.Impacts of large-scale photovoltaic panel installation on the heat island effect in Tokyo［C］//Fifth Conference on the Urban Climate.
[9]Hu A X ， Levis S ， Meehl G A ， al et ， 2016.Impact of solar panels on global climate［J］.Nature Climate Change， 6（3）： 290-294.DOI： 10.1038/nclimate2843 .
[10]Jacobson M Z ， Delucchi M A ， Cameron M A ， al et ， 2018.Matching demand with supply at low cost in 139 countries among 20 world regions with 100% intermittent wind， water， and sunlight （WWS） for all purposes［J］.Renewable Energy， 123： 236-248.DOI： https： //doi.org/10.1016/j.renene.2018.02.009 .
[11]Li S ， Weigand J ， Ganguly S ， 2017.The potential for climate impacts from widespread deployment of utility-scale solar energy installations： an environmental remote sensing perspective［J］.Journal of Remote Sensing & GIS， 6（1）： 1-5.DOI： 10.4172/2469-4134.1000190 .
[12]Li Y ， Kalnay E ， Motesharrei S ， al et ， 2018.Climate model shows large-scale wind and solar farms in the Sahara increase rain and vegetation［J］.Science， 361（6406）： 1019-1022.DOI： 10.1126/science.aar5629 .
[13]McGlade C ， Ekins P ， 2015.The geographical distribution of fossil fuels unused when limiting global warming to 2 °C［J］.Nature， 517（7533）： 187-190.DOI： https： //doi.org/10.1038/nature14016 .
[14]Millstein D ， Menon S ， 2011.Regional climate consequences of large-scale cool roof and photovoltaic array deployment［J］.Environmental Research Letters， 6（3）： 034001.DOI： 10.1088/1748-9326/6/3/034001 .
[15]Mostafaeipour A ， Qolipour M ， Rezaei M ， al et ， 2019.Investigation of off-grid photovoltaic systems for a reverse osmosis desalination system： A case study［J］.Desalination， 454： 91-103.DOI： https： //doi.org/10.1016/j.desal.2018.03.007 .
[16]Nemet G F ， 2009.Net radiative forcing from widespread deployment of photovoltaics［J］.Environmental Science & Technology， 43（6）： 2173-2178.DOI： 10.1021/es801747c .
[17]Nguyen K C ， Katzfey J J ， Riedl J ， al et ， 2017.Potential impacts of solar arrays on regional climate and on array efficiency［J］.International Journal of Climatology， 37（11）： 4053-4064.DOI： https： //doi.org/10.1002/joc.4995 .
[18]Obama B ， 2017.The irreversible momentum of clean energy［J］.Science， 355（6321）： 126-129.
[19]Sato K ， Sinha S ， Kumar B ， al et ， 2009.Self cooling mechanism in photovoltaic cells and its impact on heat island effect from very large scale PV systems in deserts［J］.Journal of Arid Land Studies， 19（1）： 5-8.
[20]Scherba A ， 2011.Modeling the impact of roof reflectivity， integrated photovoltaic panels and green roof systems on the summertime heat island［D］.Dissertations and Theses， Portland State University.DOI： https： //doi.org/10.15760/etd.246 .
[21]Seneviratne S I ， Donat M G ， Pitman A J ， al et ， 2016.Allowable CO<sub>2</sub> emissions based on regional and impact-related climate targets［J］.Nature， 529（7587）： 477-483.DOI： https： //doi.org/10. 1038/nature16542 .
[22]Shindell D T ， Lee Y H ， Faluvegi G ， 2016.Climate and health impacts of US emissions reductions consistent with 2 °C［J］.Nature Climate Change， 6（5）： 503-507.DOI： https： //doi.org/10. 1038/nclimate2935 .
[23]Taha H ， 2013.The potential for air-temperature impact from large-scale deployment of solar photovoltaic arrays in urban areas［J］.Solar Energy， 91： 358-367.DOI： https： //doi.org/10.1016/j.solener.2012.09.014 .
[24]Tian W ， Wang Y P ， Xie Y Y ， al et ， 2007.Effect of building integrated photovoltaics on microclimate of urban canopy layer［J］.Building and Environment， 42（5）： 1891-1901.DOI： https： //doi.org/10.1016/j.buildenv.2006.02.022 .
[25]Wang L ， Lu Y ， Zou L ， al et ， 2019.Prediction of diffuse solar radiation based on multiple variables in China［J］.Renewable & Sustainable Energy Reviews， 103： 151-216.DOI： https： //doi.org/10.1016/j.rser.2018.12.029 .
[26]Wang Y P ， Tian W ， Zhu L ， al et ， 2006.Interactions between building integrated photovoltaics and Microclimate in urban environments［J］.Journal of Solar Energy Engineering-Transactions of the Asme， 128（2）： 168-172.DOI： https： //doi.org/10.1115/1.2188533 .
[27]Wilberforce T ， Baroutaji A ， El H Z ， al et ， 2019.Prospects and challenges of concentrated solar photovoltaics and enhanced geothermal energy technologies［J］.Science of the Total Environment， 659： 851-861.DOI： https： //doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.12.257 .
[28]Zappa W ， Junginger M ， van den Broek M ， 2019.Is a 100% renewable European power system feasible by 2050？［J］.Applied Energy， 233-234： 1027-1050.DOI： https： //doi.org/10.1016/j.apenergy.2018.08.109 .
[29]Zou L ， Wang L ， Li J R ， al et ， 2019.Global surface solar radiation and photovoltaic power from coupled model intercomparison project phase 5 climate models［J］.Journal of Cleaner Production， 224： 304-324.DOI： https： //doi.org/10.1016/j.jclepro.2019. 03.268 .
[30]崔杨， 陈正洪 ， 2018.光伏电站对局地气候的影响研究进展［J］.气候变化研究进展， 14（6）： 593-601.DOI： 10.12006/j.issn. 1673-1719.2018.072 .
[31]高晓清， 杨丽薇， 吕芳， 等 ， 2016a.光伏电站对格尔木荒漠地区空气温湿度影响的观测研究［J］.太阳能学报， 37（11）： 2909-2915.
[32]高晓清， 杨丽薇， 吕芳， 等 ， 2016b.光伏电站对格尔木荒漠地区土壤温度的影响研究［J］.太阳能学报， 37（6）： 1439-1445.DOI： 10.3969/j.issn.0254-0096.2016.06.012 .
[33]刘慧， 余晔， 夏敦胜， 等 ， 2020.基于太阳光度计的兰州市秋季气溶胶光学特性［J］.高原气象， 39（1）： 204-212.DOI： 10.7522/j.issn.1000-0534.2019.00057 .
[34]卢霞 ， 2013.荒漠戈壁区光伏电站建设的环境效应分析——以酒泉市东洞滩百万千瓦光伏示范基地为例［D］.兰州： 兰州大学.
[35]马英赛， 孟宪红， 韩博， 等 ， 2019.黄土高原土壤湿度对地表能量和大气边界层影响的观测研究［J］.高原气象， 38（4）： 705-715.DOI： 10.7522/j.issn.1000-0534.2019.00036 .
[36]王涛 ， 2015.光伏电站建设对靖边县土壤、 植被的影响研究［D］.杨凌： 西北农林科技大学.
[37]王祯仪， 汪季， 高永， 等 ， 2019.光伏电站建设对沙区生态环境的影响［J］.水土保持通报， 39（1）： 191-196.
[38]杨丽薇， 高晓清， 吕芳， 等 ， 2015.光伏电站对格尔木荒漠地区太阳辐射场的影响研究［J］.太阳能学报， 36（9）： 2160-2166.DOI： 10.3969/j.issn.0254-0096.2015.09.019 .
[39]殷代英， 马鹿， 屈建军， 等 ， 2017.大型光伏电站对共和盆地荒漠区微气候的影响［J］.水土保持通报， 37（3）： 15-21.DOI： 10. 13961/j.cnki.stbctb.2017.03.003 .
[40]赵鹏宇， 高永， 陈曦， 等 ， 2016.沙漠光伏电站对空气温湿度影响研究［J］.西部资源， （3）： 125-128.
[41]张芝娟， 陈斌， 贾瑞， 等 ， 2019.全球不同类型气溶胶光学厚度的时空分布特征［J］.高原气象， 38（3）： 660-672.DOI： 10.7522/j.issn.1000-0534.2019.00002 .
