Παγκόσμιοι ειδικοί στην ηλιακή ενέργεια προτρέπουν σθεναρά τη δέσμευση για τη συνεχή ανάπτυξη της κατασκευής και της ανάπτυξης φωτοβολταϊκών (Φ/Β) για την τροφοδότηση του πλανήτη, υποστηρίζοντας ότι οι χαμηλές προβλέψεις για την ανάπτυξη των Φ/Β, εν αναμονή μιας συναίνεσης για άλλες ενεργειακές οδούς ή την εμφάνιση τεχνολογικών θαυμάτων της τελευταίας στιγμής, «δεν αποτελούν πλέον επιλογή».
Η συναίνεση που επιτεύχθηκε από τους συμμετέχοντες στις 3rdΤο περσινό εργαστήριο Terawatt έρχεται μετά από ολοένα και μεγαλύτερες προβλέψεις από πολλαπλές ομάδες σε όλο τον κόσμο σχετικά με την ανάγκη για μεγάλης κλίμακας φωτοβολταϊκά για την προώθηση της ηλεκτροδότησης και της μείωσης των αερίων του θερμοκηπίου. Η αυξανόμενη αποδοχή της τεχνολογίας φωτοβολταϊκών έχει ωθήσει τους ειδικούς να υποδείξουν ότι έως το 2050 θα χρειαστούν περίπου 75 τεραβάτ ή περισσότερα παγκοσμίως ανεπτυγμένα φωτοβολταϊκά για την επίτευξη των στόχων απαλλαγής από τον άνθρακα.
Το εργαστήριο, με επικεφαλής εκπροσώπους του Εθνικού Εργαστηρίου Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (NREL), του Ινστιτούτου Fraunhofer για την Ηλιακή Ενέργεια στη Γερμανία και του Εθνικού Ινστιτούτου Προηγμένης Βιομηχανικής Επιστήμης και Τεχνολογίας στην Ιαπωνία, συγκέντρωσε ηγέτες από όλο τον κόσμο στα φωτοβολταϊκά, την ενσωμάτωση δικτύων, την ανάλυση και την αποθήκευση ενέργειας, από ερευνητικά ιδρύματα, ακαδημαϊκούς και βιομηχανικούς φορείς. Η πρώτη συνάντηση, το 2016, ασχολήθηκε με την πρόκληση της επίτευξης τουλάχιστον 3 τεραβάτ έως το 2030.
Η συνάντηση του 2018 ανέβασε τον στόχο ακόμη υψηλότερα, σε περίπου 10 TW έως το 2030 και σε τριπλάσια ποσότητα έως το 2050. Οι συμμετέχοντες σε αυτό το εργαστήριο προέβλεψαν επίσης με επιτυχία ότι η παγκόσμια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από φωτοβολταϊκά θα φτάσει το 1 TW μέσα στα επόμενα πέντε χρόνια. Αυτό το όριο ξεπεράστηκε πέρυσι.
«Έχουμε σημειώσει μεγάλη πρόοδο, αλλά οι στόχοι θα απαιτήσουν συνεχή εργασία και επιτάχυνση», δήλωσε η Nancy Haegel, διευθύντρια του Εθνικού Κέντρου Φωτοβολταϊκών στο NREL. Η Haegel είναι η κύρια συγγραφέας του νέου άρθρου στο περιοδικό.Επιστήμη, «Φωτοβολταϊκά σε κλίμακα Πολλών Τεραβάτ: Η αναμονή δεν είναι επιλογή». Οι συν-συγγραφείς εκπροσωπούν 41 ιδρύματα από 15 χώρες.
«Ο χρόνος είναι πολύτιμος, επομένως είναι σημαντικό να θέσουμε φιλόδοξους και εφικτούς στόχους που έχουν σημαντικό αντίκτυπο», δήλωσε ο Martin Keller, διευθυντής του NREL. «Έχει σημειωθεί τόσο μεγάλη πρόοδος στον τομέα της φωτοβολταϊκής ηλιακής ενέργειας και ξέρω ότι μπορούμε να πετύχουμε ακόμη περισσότερα καθώς συνεχίζουμε να καινοτομούμε και να ενεργούμε με επείγουσα ανάγκη».
Η προσπίπτουσα ηλιακή ακτινοβολία μπορεί εύκολα να παρέχει υπεραρκετή ενέργεια για να καλύψει τις ενεργειακές ανάγκες της Γης, αλλά μόνο ένα μικρό ποσοστό αξιοποιείται στην πραγματικότητα. Η ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας που παρέχεται παγκοσμίως από φωτοβολταϊκά αυξήθηκε σημαντικά από ένα αμελητέα ποσό το 2010 σε 4-5% το 2022.
Η έκθεση του εργαστηρίου σημείωσε ότι «το παράθυρο για την ανάληψη δράσης σε μεγάλη κλίμακα για τη μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου, καλύπτοντας παράλληλα τις παγκόσμιες ενεργειακές ανάγκες για το μέλλον, κλείνει ολοένα και περισσότερο». Τα φωτοβολταϊκά ξεχωρίζουν ως μία από τις πολύ λίγες επιλογές που μπορούν να χρησιμοποιηθούν άμεσα για την αντικατάσταση των ορυκτών καυσίμων. «Ένας σημαντικός κίνδυνος για την επόμενη δεκαετία θα ήταν να κάνουμε λανθασμένες υποθέσεις ή λάθη στη μοντελοποίηση της απαιτούμενης ανάπτυξης στον κλάδο των φωτοβολταϊκών και στη συνέχεια να συνειδητοποιήσουμε πολύ αργά ότι κάναμε λάθος και πρέπει να αυξήσουμε την παραγωγή και την ανάπτυξη σε μη ρεαλιστικά ή μη βιώσιμα επίπεδα».
Η επίτευξη του στόχου των 75 τεραβάτ, προέβλεψαν οι συγγραφείς, θα θέσει σημαντικές απαιτήσεις τόσο για τους κατασκευαστές φωτοβολταϊκών όσο και για την επιστημονική κοινότητα. Για παράδειγμα:
- Οι κατασκευαστές ηλιακών πάνελ πυριτίου πρέπει να μειώσουν την ποσότητα αργύρου που χρησιμοποιείται προκειμένου η τεχνολογία να είναι βιώσιμη σε κλίμακα πολλών τεραβάτ.
- Η βιομηχανία φωτοβολταϊκών πρέπει να συνεχίσει να αναπτύσσεται με ρυθμό περίπου 25% ετησίως κατά τα επόμενα κρίσιμα χρόνια.
- Η βιομηχανία πρέπει να καινοτομεί συνεχώς για να βελτιώσει τη βιωσιμότητα των υλικών και να μειώσει το περιβαλλοντικό της αποτύπωμα.
Οι συμμετέχοντες στο εργαστήριο δήλωσαν επίσης ότι η ηλιακή τεχνολογία πρέπει να επανασχεδιαστεί με γνώμονα τον οικολογικό σχεδιασμό και την κυκλικότητα, αν και η ανακύκλωση υλικών δεν αποτελεί προς το παρόν οικονομικά βιώσιμη λύση για τις απαιτήσεις υλικών, δεδομένων των σχετικά χαμηλών εγκαταστάσεων μέχρι σήμερα σε σύγκριση με τις απαιτήσεις των επόμενων δύο δεκαετιών.
Όπως σημειώνεται στην έκθεση, ο στόχος των 75 τεραβάτ εγκατεστημένων φωτοβολταϊκών «αποτελεί τόσο μια σημαντική πρόκληση όσο και μια διαθέσιμη πορεία προς τα εμπρός. Η πρόσφατη ιστορία και η τρέχουσα πορεία υποδηλώνουν ότι μπορεί να επιτευχθεί».
Το NREL είναι το κύριο εθνικό εργαστήριο του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ για την έρευνα και ανάπτυξη στον τομέα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και της ενεργειακής απόδοσης. Το NREL λειτουργεί για το Υπουργείο Ενέργειας από την Alliance for Sustainable Energy LLC.
Ώρα δημοσίευσης: 26 Απριλίου 2023