Sljedeća decenija odlučujuća za rast fotonaponske energije na putu do 2050. godine

Konsenzus koji su postigli učesnici u 3^rdProšlogodišnja radionica o teravatima uslijedila je nakon sve većih projekcija više grupa širom svijeta o potrebi za velikim fotonaponskim sistemima za podsticanje elektrifikacije i smanjenje emisija stakleničkih plinova. Sve veće prihvatanje fotonaponske tehnologije navelo je stručnjake da pretpostave da će do 2050. godine biti potrebno oko 75 teravata ili više globalno raspoređenih fotonaponskih sistema kako bi se ostvarili ciljevi dekarbonizacije.

Radionica, koju su vodili predstavnici Nacionalne laboratorije za obnovljivu energiju (NREL), Fraunhofer instituta za solarnu energiju u Njemačkoj i Nacionalnog instituta za naprednu industrijsku nauku i tehnologiju u Japanu, okupila je lidere iz cijelog svijeta u oblasti fotonaponske energije, integracije mreže, analize i skladištenja energije, iz istraživačkih institucija, akademske zajednice i industrije. Prvi sastanak, održan 2016. godine, bavio se izazovom dostizanja najmanje 3 teravata do 2030. godine.

Na sastanku 2018. godine cilj je pomjeren još više, na oko 10 TW do 2030. godine, i na tri puta više do 2050. godine. Učesnici te radionice su također uspješno predvidjeli da će globalna proizvodnja električne energije iz fotonaponskih sistema dostići 1 TW u narednih pet godina. Taj prag je prevaziđen prošle godine.

„Postigli smo veliki napredak, ali će ciljevi zahtijevati kontinuirani rad i ubrzanje“, rekla je Nancy Haegel, direktorica Nacionalnog centra za fotonaponske sisteme pri NREL-u. Haegel je glavna autorica novog članka u časopisu.Nauka, „Fotovoltaika na višeteravatnoj skali: Čekanje nije opcija.“ Koautori predstavljaju 41 instituciju iz 15 zemalja.

„Vrijeme je od ključne važnosti, tako da je važno da postavimo ambiciozne i ostvarive ciljeve koji imaju značajan utjecaj“, rekao je Martin Keller, direktor NREL-a. „Postignut je veliki napredak u području fotonaponske solarne energije i znam da možemo postići još više ako nastavimo s inovacijama i djelujemo hitno.“

Upadno sunčevo zračenje može lako obezbijediti više nego dovoljno energije za zadovoljavanje energetskih potreba Zemlje, ali samo mali procenat se zapravo koristi. Količina električne energije koju globalno isporučuje fotonaponski sistem značajno se povećala sa zanemarljive količine u 2010. godini na 4-5% u 2022. godini.

U izvještaju sa radionice navedeno je da se „prozor sve više zatvara za poduzimanje mjera u velikom obimu kako bi se smanjile emisije stakleničkih plinova, a istovremeno zadovoljile globalne energetske potrebe za budućnost“. Fotonaponski sistemi se ističu kao jedna od rijetkih opcija koje se mogu odmah koristiti za zamjenu fosilnih goriva. „Glavni rizik za sljedeću deceniju bio bi donošenje loših pretpostavki ili grešaka u modeliranju potrebnog rasta u fotonaponskoj industriji, a zatim prekasno shvatiti da smo pogriješili u procjeni i da moramo povećati proizvodnju i primjenu na nerealne ili neodržive nivoe.“

Autori predviđaju da će postizanje cilja od 75 teravata postaviti značajne zahtjeve i pred proizvođače fotonaponskih sistema i pred naučnu zajednicu. Na primjer:

• Proizvođači silicijumskih solarnih panela moraju smanjiti količinu srebra kako bi tehnologija bila održiva na skali od više teravata.
• Fotonaponska industrija mora nastaviti rasti po stopi od oko 25% godišnje tokom narednih kritičnih godina.
• Industrija mora kontinuirano inovirati kako bi poboljšala održivost materijala i smanjila svoj utjecaj na okoliš.

Učesnici radionice su također rekli da solarna tehnologija mora biti redizajnirana u smislu ekodizajna i cirkularne proizvodnje, iako recikliranje materijala trenutno nije ekonomski održivo rješenje za potražnju za materijalima s obzirom na relativno nizak broj instalacija do sada u poređenju sa potražnjom u naredne dvije decenije.

Kao što je navedeno u izvještaju, cilj od 75 teravata instaliranih fotonaponskih sistema „predstavlja i veliki izazov i dostupan put naprijed. Nedavna historija i trenutna putanja ukazuju na to da se to može postići.“

NREL je glavna nacionalna laboratorija Ministarstva energetike SAD-a za istraživanje i razvoj obnovljivih izvora energije i energetske efikasnosti. NREL-om za Ministarstvo energetike upravlja Savez za održivu energiju LLC.