Neste tiår avgjørende for PV-vekst på veien mot 2050

Konsensusen som deltakerne nådde i den 3.^rdTerawatt-workshopen i fjor følger stadig større anslag fra flere grupper rundt om i verden om behovet for storskala PV for å drive elektrifisering og reduksjon av klimagasser. Den økende aksepten av PV-teknologi har fått ekspertene til å antyde at det vil være behov for omtrent 75 terawatt eller mer globalt distribuert PV innen 2050 for å nå dekarboniseringsmålene.

Workshopen, ledet av representanter fra National Renewable Energy Laboratory (NREL), Fraunhofer Institute for Solar Energy i Tyskland og National Institute of Advanced Industrial Science and Technology i Japan, samlet ledere fra hele verden innen PV, nettintegrasjon, analyse og energilagring, fra forskningsinstitusjoner, akademia og industri. Det første møtet, i 2016, tok for seg utfordringen med å nå minst 3 terawatt innen 2030.

Møtet i 2018 hevet målet enda høyere, til omtrent 10 TW innen 2030, og til tre ganger så mye innen 2050. Deltakerne i workshopen forutså også at den globale produksjonen av elektrisitet fra PV ville nå 1 TW innen de neste fem årene. Den terskelen ble krysset i fjor.

«Vi har gjort store fremskritt, men målene vil kreve fortsatt arbeid og akselerasjon», sa Nancy Haegel, direktør for National Center for Photovoltaics ved NREL. Haegel er hovedforfatter av den nye artikkelen i tidsskriftet.Vitenskap, «Fotovoltaikk på multiterawatt-skala: Venting er ikke et alternativ.» Medforfatterne representerer 41 institusjoner fra 15 land.

«Tid er avgjørende, så det er viktig at vi setter oss ambisiøse og oppnåelige mål som har betydelig innvirkning», sa Martin Keller, direktør i NREL. «Det har vært så mye fremgang innen solcelleenergi, og jeg vet at vi kan oppnå enda mer etter hvert som vi fortsetter å innovere og handle raskt.»

Innfallende solstråling kan lett gi mer enn nok energi til å dekke jordens energibehov, men bare en liten prosentandel blir faktisk tatt i bruk. Mengden elektrisitet levert globalt av PV økte betydelig fra en ubetydelig mengde i 2010 til 4–5 % i 2022.

Rapporten fra workshopen bemerket at «vinduet for å iverksette tiltak i stor skala for å kutte klimagassutslipp samtidig som det dekker det globale energibehovet for fremtiden, blir stadig mindre.» PV skiller seg ut som et av svært få alternativer som umiddelbart kan brukes til å erstatte fossilt brensel. «En stor risiko for det neste tiåret ville være å gjøre dårlige antagelser eller feil i modelleringen av den nødvendige veksten i PV-industrien, og deretter innse for sent at vi tok feil i den lave siden og må øke produksjonen og utrullingen til urealistiske eller uholdbare nivåer.»

Forfatterne spådde at det å nå 75-terawatt-målet vil stille betydelige krav til både PV-produsenter og det vitenskapelige miljøet. For eksempel:

• Produsenter av silisiumsolcellepaneler må redusere mengden sølv som brukes for at teknologien skal være bærekraftig på en skala på flere terawatt.
• PV-industrien må fortsette å vokse med en hastighet på rundt 25 % per år de neste kritiske årene.
• Industrien må kontinuerlig innovere for å forbedre materialers bærekraft og redusere sitt miljøavtrykk.

Workshopdeltakerne sa også at solteknologi må redesignes med tanke på økodesign og sirkularitet, selv om resirkulering av materialer ikke er en økonomisk levedyktig løsning for materialbehovet gitt de relativt lave installasjonene hittil sammenlignet med behovene de neste to tiårene.

Som rapporten bemerket, er målet på 75 terawatt installert PV «både en stor utfordring og en tilgjengelig vei videre. Nyere historie og den nåværende utviklingen tyder på at det kan oppnås.»

NREL er det amerikanske energidepartementets primære nasjonale laboratorium for forskning og utvikling innen fornybar energi og energieffektivitet. NREL drives for energidepartementet av Alliance for Sustainable Energy LLC.