Det næste årti afgørende for væksten i solcelleanlæg på vejen mod 2050

Den konsensus, som deltagerne nåede frem til i 3.^rdTerawatt-workshoppen sidste år følger stadig større fremskrivninger fra flere grupper verden over om behovet for storskala PV til at fremme elektrificering og reduktion af drivhusgasser. Den stigende accept af PV-teknologi har fået eksperterne til at antyde, at der vil være behov for omkring 75 terawatt eller mere globalt anvendt PV inden 2050 for at nå dekarboniseringsmålene.

Workshoppen, 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, netintegration, analyse og energilagring fra forskningsinstitutioner, den akademiske verden og industrien. Det første møde i 2016 omhandlede udfordringen med at nå mindst 3 terawatt inden 2030.

Mødet i 2018 hævede målet endnu højere, til omkring 10 TW inden 2030 og til tre gange så meget inden 2050. Deltagerne i workshoppen forudsagde også med succes, at den globale produktion af elektricitet fra PV ville nå 1 TW inden for de næste fem år. Den tærskel blev overskredet sidste år.

"Vi har gjort store fremskridt, men målene vil kræve fortsat arbejde og acceleration," sagde Nancy Haegel, direktør for National Center for Photovoltaics ved NREL. Haegel er hovedforfatter til den nye artikel i tidsskriftet.Videnskab, “Fotovoltaik på multi-terawatt-skala: Ventetid er ikke en mulighed.” Medforfatterne repræsenterer 41 institutioner fra 15 lande.

"Tid er afgørende, så det er vigtigt, at vi sætter ambitiøse og opnåelige mål, der har en betydelig effekt," sagde Martin Keller, direktør for NREL. "Der har været så store fremskridt inden for solcelleenergi, og jeg ved, at vi kan opnå endnu mere, i takt med at vi fortsætter med at innovere og handle hurtigt."

Indfaldende solstråling kan nemt levere mere end nok energi til at dække Jordens energibehov, men kun en lille procentdel bliver faktisk udnyttet. Mængden af ​​elektricitet, der globalt leveres af PV, steg betydeligt fra en ubetydelig mængde i 2010 til 4-5 % i 2022.

Rapporten fra workshoppen bemærkede, at "vinduet for at handle i stor skala for at reducere drivhusgasemissionerne og samtidig opfylde de globale energibehov i fremtiden bliver stadig mindre." PV skiller sig ud som en af ​​meget få muligheder, der umiddelbart kan bruges til at erstatte fossile brændstoffer. "En stor risiko i det næste årti ville være at lave dårlige antagelser eller fejl i modelleringen af ​​den nødvendige vækst i PV-industrien og derefter indse for sent, at vi tog fejl i den lave ende og er nødt til at øge produktionen og implementeringen til urealistiske eller uholdbare niveauer."

Forfatterne forudsagde, at det vil stille betydelige krav til både PV-producenter og det videnskabelige samfund at nå målet på 75 terawatt. For eksempel:

• Producenter af siliciumsolpaneler skal reducere mængden af ​​sølv, der bruges, for at teknologien kan være bæredygtig på en skala på flere terawatt.
• PV-industrien skal fortsætte med at vokse med en hastighed på omkring 25 % om året i de næste kritiske år.
• Industrien skal løbende innovere for at forbedre materialernes bæredygtighed og reducere sit miljøaftryk.

Workshopdeltagerne sagde også, at solteknologi skal redesignes med henblik på miljøvenligt design og cirkularitet, selvom genbrug af materialer ikke er en økonomisk rentabel løsning på nuværende tidspunkt til materialebehovet i betragtning af de relativt få installationer hidtil sammenlignet med behovet i de næste to årtier.

Som rapporten bemærkede, er målet på 75 terawatt installeret PV "både en stor udfordring og en tilgængelig vej fremad. Nyere historie og den nuværende udvikling tyder på, at det kan nås."

NREL er det amerikanske energiministeriums primære nationale laboratorium for forskning og udvikling inden for vedvarende energi og energieffektivitet. NREL drives for energiministeriet af Alliance for Sustainable Energy LLC.