يحث الخبراء العالميون في الطاقة الشمسية بقوة الالتزام بالاستمرار في النمو المستمر لتصنيع الضوئيات الضوئية (PV) لتشغيل الكوكب ، بحجة أن التوقعات المنخفضة لنمو الكهروضوئية مع انتظار توافق في الآراء على مسارات الطاقة الأخرى أو ظهور معجزات في اللحظة الأخيرة "لم تعد خيارًا".
الإجماع الذي توصل إليه المشاركون في 3rdتتبع ورشة عمل Terawatt العام الماضي توقعات كبيرة بشكل متزايد من مجموعات متعددة في جميع أنحاء العالم حول الحاجة إلى الكهروضوئية على نطاق واسع لدفع كهربة الغاز وخفض غازات الدفيئة. دفع القبول المتزايد لتكنولوجيا الكهروضوئية الخبراء إلى الإشارة إلى أنه سيكون هناك حاجة إلى حوالي 75 من Terawatts أو أكثر من الكهروضوئية التي تم نشرها عالميًا بحلول عام 2050 لتحقيق أهداف إزالة الكربون.
جمعت ورشة العمل ، بقيادة ممثلين من مختبر الطاقة المتجددة الوطنية (NREL) ، ومعهد فراونهوفر للطاقة الشمسية في ألمانيا ، والمعهد الوطني للعلوم الصناعية المتقدمة والتكنولوجيا في اليابان ، قادة من جميع أنحاء العالم في تكامل الشبكة ، وتحليلها ، وتخزين الطاقة ، من المؤسسات البحثية والأوساط الأكاديمية والصناعة. تناول الاجتماع الأول ، في عام 2016 ، التحدي المتمثل في الوصول إلى 3 Terawatts على الأقل بحلول عام 2030.
نقل اجتماع 2018 الهدف إلى أعلى ، إلى حوالي 10 TW بحلول عام 2030 ، وإلى ثلاثة أضعاف هذا المبلغ بحلول عام 2050. كما تنبأ المشاركون في ورشة العمل بنجاح أن الجيل العالمي من الكهرباء من PV سيصلون إلى 1 TW خلال السنوات الخمس المقبلة. تم عبور تلك العتبة العام الماضي.
وقالت نانسي هيجل ، مديرة المركز الوطني للسلطات الكهروضوئية في NREL: "لقد حققنا تقدمًا كبيرًا ، لكن الأهداف ستتطلب عملًا مستمرًا وتسارعًا". Haegel مؤلف رئيسي للمقال الجديد في المجلةعلوم، "الخلايا الكهروضوئية على نطاق متعدد الحالات: الانتظار ليس خيارًا". يمثل المؤلفون 41 مؤسسة من 15 دولة.
وقال مارتن كيلر ، مدير NREL: "الوقت هو الجوهر ، لذلك من المهم أن نضع أهدافًا طموحة وقابلة للتحقيق لها تأثير كبير". "كان هناك الكثير من التقدم في عالم الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، وأنا أعلم أنه يمكننا تحقيق المزيد مع استمرارنا في الابتكار والتصرف بإلحاح".
يمكن أن توفر الإشعاع الشمسي الحادث بسهولة أكثر من طاقة كافية لتلبية احتياجات الطاقة للأرض ، ولكن يتم استخدام نسبة مئوية صغيرة فقط. زادت كمية الكهرباء التي يتم توفيرها عالميًا بواسطة PV بشكل كبير من مبلغ ضئيل في عام 2010 إلى 4-5 ٪ في عام 2022.
أشار التقرير الصادر عن ورشة العمل إلى أن "النافذة تغلق بشكل متزايد لاتخاذ إجراء على نطاق واسع لخفض انبعاثات غازات الدفيئة مع تلبية احتياجات الطاقة العالمية للمستقبل". تبرز PV كواحد من الخيارات القليلة جدًا التي يمكن استخدامها على الفور لاستبدال الوقود الأحفوري. "هناك خطر كبير للعقد المقبل هو جعل الافتراضات السيئة أو الأخطاء في نمذجة النمو المطلوب في صناعة PV ، ثم ندرك بعد فوات الأوان أننا كنا مخطئين على الجانب المنخفض ونحتاج إلى زيادة التصنيع والنشر إلى مستويات غير واقعية أو غير مستمرة."
وتوصل المؤلفون ، إلى الهدف 75-terawatt ، سيضع مطالب كبيرة على كل من مصنعي PV والمجتمع العلمي. على سبيل المثال:
- يجب أن يقلل صانعو الألواح الشمسية السيليكون من كمية الفضة المستخدمة حتى تكون التكنولوجيا مستدامة على نطاق متعدد الحالات.
- يجب أن تستمر صناعة الكهروضوئية في النمو بمعدل حوالي 25 ٪ سنويًا خلال السنوات الحرجة المقبلة.
- يجب على الصناعة الابتكار بشكل مستمر لتحسين استدامة المواد وتقليل بصمتها البيئية.
قال المشاركون في ورشة العمل أيضًا أنه يجب إعادة تصميم التكنولوجيا الشمسية لتصميم البيئة والدعم ، على الرغم من أن مواد إعادة التدوير ليست حلاً قابلاً للحياة اقتصاديًا في الوقت الحالي لمطالب المواد بالنظر إلى المنشآت المنخفضة نسبيًا حتى الآن مقارنة بمتطلبات العقدين المقبلين.
كما أشار التقرير ، فإن هدف 75 terawatts من PV المثبت "يمثل تحديًا كبيرًا ومسارًا متاحًا إلى الأمام. يشير التاريخ الحديث والمسار الحالي إلى أنه يمكن تحقيقه ".
NREL هو المختبر الوطني الرئيسي للوزارة الأمريكية للبحث والتطوير في مجال الطاقة المتجددة وكفاءة الطاقة. يتم تشغيل NREL من أجل DOE من قبل التحالف من أجل الطاقة المستدامة LLC.
وقت النشر: أبريل -26-2023