Næste årti afgørende for PV -vækst på stien til 2050

Konsensus nået af deltagere i 3^rdTerawatt Workshop sidste år følger stadig større fremskrivninger fra flere grupper over hele verden om behovet for storskala PV til at drive elektrificering og drivhusgasreduktion. Den stigende accept af PV -teknologi har fået eksperterne til at antyde, at ca. 75 terawatt eller mere af globalt implementeret PV vil være nødvendig i 2050 for at opfylde afkarboniseringsmål.

Workshopen, ledet af repræsentanter fra National Renewable Energy Laboratory (NREL), Fraunhofer Institute for Solar Energy i Tyskland, og National Institute of Advanced Industrial Science and Technology i Japan, samlede ledere fra hele verden inden for PV, gitterintegration, analyse og energilagring fra forskningsinstitutioner, akademia og industri. Det første møde, i 2016, behandlede udfordringen med at nå mindst 3 Terawatts i 2030.

Mødet i 2018 flyttede målet endnu højere, til ca. 10 TW i 2030, og til tre gangebeløbet i 2050. Deltagerne i dette værksted forudsagde også med succes den globale generation af elektricitet fra PV ville nå 1 TW inden for de næste fem år. Denne tærskel blev krydset sidste år.

”Vi har gjort store fremskridt, men målene kræver fortsat arbejde og acceleration,” sagde Nancy Haegel, direktør for National Center for Photovoltaics på NREL. Haegel er hovedforfatter af den nye artikel i tidsskriftetVidenskab, "Fotovoltaik i multi-terawatt skala: venter er ikke en mulighed." Coauthors repræsenterer 41 institutioner fra 15 lande.

”Tid er essensen, så det er vigtigt, at vi sætter ambitiøse og opnåelige mål, der har betydelig indflydelse,” sagde Martin Keller, direktør for NREL. "Der har været så meget fremskridt inden for fotovoltaisk solenergi, og jeg ved, at vi kan opnå endnu mere, når vi fortsætter med at innovere og handle med uopsættelighed."

Incident solstråling kan let give mere end nok energi til at imødekomme jordens energibehov, men kun en lille procentdel er faktisk brugt. Mængden af ​​elektricitet, der leveres globalt af PV, steg markant fra et ubetydeligt beløb i 2010 til 4-5% i 2022.

Rapporten fra workshoppen bemærkede, at "vinduet i stigende grad lukker for at gribe ind i skala for at skære drivhusgasemissioner, mens de imødekommer globale energibehov for fremtiden." PV skiller sig ud som en af ​​meget få muligheder, der straks kan bruges til at erstatte fossile brændstoffer. ”En stor risiko for det næste årti ville være at tage dårlige antagelser eller fejl ved modellering af den krævede vækst i PV -industrien og derefter indse for sent, at vi tog fejl på den lave side og har brug for at øge fremstillingen og implementeringen til urealistiske eller uholdbare niveauer.”

At nå det 75-terawatt-mål, forudsagde forfatterne, vil stille betydelige krav på både PV-producenter og det videnskabelige samfund. For eksempel:

• Producenter af siliciumsolpaneler skal reducere mængden af ​​sølv, der bruges for at teknologien skal være bæredygtig i en multi-terawatt skala.
• PV -industrien skal fortsætte med at vokse med en sats på ca. 25% om året i de næste kritiske år.
• Branchen skal kontinuerligt innovere for at forbedre materiel bæredygtighed og reducere sit miljøfodaftryk.

Deltagere i værkstedet sagde også, at solteknologi skal redesignes for Ecodesign og cirkularitet, selvom genbrugsmaterialer ikke er en økonomisk levedygtig løsning i øjeblikket til materielle krav i betragtning af de relativt lave installationer til dato sammenlignet med kravene i de næste to årtier.

Som rapporten bemærkede, er målet for 75 terawatts installeret PV “både en stor udfordring og en tilgængelig sti fremad. Den seneste historie og den aktuelle bane antyder, at den kan opnås. ”

NREL er det amerikanske Department of Energy's primære nationale laboratorium for forskning og udvikling af energieffektivitet. NREL drives til DOE af Alliance for Sustainable Energy LLC.