Nächstes Jahrzehnt entscheidend für PV-Wachstum auf dem Weg bis 2050

Der Konsens der Teilnehmer des 3^rdDer letztjährige Terawatt-Workshop folgt immer größeren Prognosen mehrerer Gruppen auf der ganzen Welt zum Bedarf an großflächiger PV, um die Elektrifizierung und die Reduzierung von Treibhausgasen voranzutreiben.Die zunehmende Akzeptanz der PV-Technologie hat die Experten zu der Annahme veranlasst, dass bis 2050 etwa 75 Terawatt oder mehr weltweit eingesetzte PV benötigt werden, um die Dekarbonisierungsziele zu erreichen.

Der Workshop, der von Vertretern des National Renewable Energy Laboratory (NREL), des Fraunhofer-Instituts für Solarenergie in Deutschland und des National Institute of Advanced Industrial Science and Technology in Japan geleitet wurde, versammelte Führungskräfte aus der ganzen Welt in den Bereichen PV, Netzintegration, Analyse und Energiespeicherung von Forschungseinrichtungen, Hochschulen und der Industrie.Beim ersten Treffen im Jahr 2016 ging es um die Herausforderung, bis 2030 mindestens 3 Terawatt zu erreichen.

Auf dem Treffen im Jahr 2018 wurde das Ziel noch weiter angehoben, nämlich auf etwa 10 TW bis 2030 und auf das Dreifache dieser Menge bis 2050. Die Teilnehmer dieses Workshops gingen auch erfolgreich davon aus, dass die weltweite Stromerzeugung aus PV innerhalb der nächsten fünf Jahre 1 TW erreichen würde.Diese Schwelle wurde letztes Jahr überschritten.

„Wir haben große Fortschritte gemacht, aber die Ziele erfordern weitere Arbeit und Beschleunigung“, sagte Nancy Haegel, Direktorin des Nationalen Zentrums für Photovoltaik am NREL.Haegel ist Hauptautor des neuen Artikels in der ZeitschriftWissenschaft, „Photovoltaik im Multi-Terawatt-Maßstab: Warten ist keine Option.“Die Koautoren vertreten 41 Institutionen aus 15 Ländern.

„Zeit ist von entscheidender Bedeutung, daher ist es wichtig, dass wir uns ehrgeizige und erreichbare Ziele setzen, die erhebliche Auswirkungen haben“, sagte Martin Keller, Direktor von NREL.„Im Bereich der Photovoltaik-Solarenergie hat es so viele Fortschritte gegeben, und ich weiß, dass wir noch mehr erreichen können, wenn wir weiterhin Innovationen vorantreiben und dringlich handeln.“

Einfallende Sonnenstrahlung kann leicht mehr als genug Energie liefern, um den Energiebedarf der Erde zu decken, aber nur ein kleiner Prozentsatz wird tatsächlich genutzt.Die weltweit durch PV bereitgestellte Strommenge stieg deutlich von einer vernachlässigbaren Menge im Jahr 2010 auf 4-5 % im Jahr 2022.

In dem Bericht des Workshops wurde darauf hingewiesen, dass „sich das Fenster immer mehr schließt, um Maßnahmen in großem Maßstab zu ergreifen, um die Treibhausgasemissionen zu senken und gleichzeitig den globalen Energiebedarf für die Zukunft zu decken.“PV ist eine der wenigen Optionen, die sofort als Ersatz für fossile Brennstoffe genutzt werden können.„Ein großes Risiko für das nächste Jahrzehnt bestünde darin, schlechte Annahmen oder Fehler bei der Modellierung des erforderlichen Wachstums in der PV-Branche zu treffen und dann zu spät zu erkennen, dass wir uns auf der niedrigen Seite geirrt haben und die Produktion und den Einsatz auf unrealistische oder unrealistische Werte steigern müssen.“ unhaltbare Niveaus.“

Das Erreichen des 75-Terawatt-Ziels, so prognostizierten die Autoren, werde erhebliche Anforderungen sowohl an die PV-Hersteller als auch an die wissenschaftliche Gemeinschaft stellen.Zum Beispiel:

• Hersteller von Silizium-Solarmodulen müssen die Menge des verwendeten Silbers reduzieren, damit die Technologie im Multi-Terawatt-Maßstab nachhaltig ist.
• Die PV-Industrie muss in den nächsten kritischen Jahren weiterhin mit einer Rate von etwa 25 % pro Jahr wachsen.
• Die Branche muss kontinuierlich Innovationen entwickeln, um die Nachhaltigkeit der Materialien zu verbessern und ihren ökologischen Fußabdruck zu verringern.

Die Teilnehmer des Workshops sagten auch, dass die Solartechnologie im Hinblick auf Ökodesign und Kreislaufwirtschaft neu gestaltet werden müsse, obwohl das Recycling von Materialien derzeit keine wirtschaftlich sinnvolle Lösung für den Materialbedarf darstelle, da im Vergleich zu den Anforderungen der nächsten zwei Jahrzehnte bislang relativ wenige Anlagen installiert seien.

Wie der Bericht feststellt, ist das Ziel von 75 Terawatt installierter PV „sowohl eine große Herausforderung als auch ein möglicher Weg nach vorne.“Die jüngste Geschichte und die aktuelle Entwicklung deuten darauf hin, dass dies erreicht werden kann.“

NREL ist das wichtigste nationale Labor des US-Energieministeriums für Forschung und Entwicklung im Bereich erneuerbare Energien und Energieeffizienz.NREL wird für DOE von der Alliance for Sustainable Energy LLC betrieben.