Światowi eksperci w dziedzinie energii słonecznej zdecydowanie nawołują do zaangażowania się w ciągły rozwój produkcji i wdrażania fotowoltaiki (PV) w celu zasilania planety, argumentując, że pochopne prognozy dotyczące wzrostu fotowoltaiki w oczekiwaniu na konsensus w sprawie innych ścieżek wytwarzania energii lub pojawienie się technologicznych rozwiązań w ostatniej chwili cuda „nie są już opcją”.
Konsensus osiągnięty przez uczestników 3rdW zeszłym roku Terawatt Workshop podążało za coraz większymi prognozami wielu grup z całego świata dotyczącymi zapotrzebowania na fotowoltaikę na dużą skalę w celu napędzania elektryfikacji i redukcji gazów cieplarnianych.Rosnąca akceptacja technologii fotowoltaicznej skłoniła ekspertów do zasugerowania, że do 2050 r. na całym świecie potrzebnych będzie około 75 terawatów lub więcej energii fotowoltaicznej, aby osiągnąć cele w zakresie dekarbonizacji.
Warsztaty prowadzone przez przedstawicieli Krajowego Laboratorium Energii Odnawialnej (NREL), Instytutu Energii Słonecznej im. Fraunhofera w Niemczech oraz Narodowego Instytutu Zaawansowanych Nauk i Technologii Przemysłowych w Japonii zgromadziły liderów z całego świata w dziedzinie fotowoltaiki, integracji sieci, analiz i magazynowania energii od instytucji badawczych, środowisk akademickich i przemysłu.Podczas pierwszego spotkania, które odbyło się w 2016 r., poruszono kwestię osiągnięcia co najmniej 3 terawatów do 2030 r.
Na spotkaniu w 2018 r. cel przesunięto jeszcze wyżej, do około 10 TW do 2030 r. i trzykrotnie więcej do 2050 r. Uczestnicy tych warsztatów również z powodzeniem przewidzieli, że globalna produkcja energii elektrycznej z fotowoltaiki osiągnie 1 TW w ciągu najbliższych pięciu lat.Ten próg został przekroczony w zeszłym roku.
„Poczyniliśmy ogromne postępy, ale osiągnięcie celów będzie wymagało dalszej pracy i przyspieszenia” – powiedziała Nancy Haegel, dyrektor Krajowego Centrum Fotowoltaiki w NREL.Haegel jest głównym autorem nowego artykułu w czasopiśmieNauka, „Fotowoltaika w skali wieloterawatowej: czekanie nie wchodzi w grę”.Współautorzy reprezentują 41 instytucji z 15 krajów.
„Czas jest tu najważniejszy, dlatego ważne jest, abyśmy wyznaczyli ambitne i możliwe do osiągnięcia cele, które będą miały znaczący wpływ” – powiedział Martin Keller, dyrektor NREL.„Poczyniono ogromne postępy w dziedzinie fotowoltaicznej energii słonecznej i wiem, że możemy osiągnąć jeszcze więcej, jeśli będziemy nadal wprowadzać innowacje i działać pilnie”.
Padające promieniowanie słoneczne może z łatwością dostarczyć więcej energii niż wystarcza do zaspokojenia potrzeb energetycznych Ziemi, ale tylko niewielki procent jest faktycznie wykorzystywany.Ilość energii elektrycznej dostarczanej na świecie przez PV znacząco wzrosła z znikomej ilości w 2010 r. do 4-5% w 2022 r.
W raporcie z warsztatów zauważono, że „okno coraz bardziej się zamyka, aby podjąć działania na dużą skalę w celu ograniczenia emisji gazów cieplarnianych, przy jednoczesnym zaspokojeniu globalnego zapotrzebowania na energię w przyszłości”.Fotowoltaika wyróżnia się jako jedna z niewielu opcji, które można od razu zastosować w celu zastąpienia paliw kopalnych.„Głównym ryzykiem na następną dekadę byłoby przyjęcie błędnych założeń lub błędów w modelowaniu wymaganego wzrostu w branży fotowoltaicznej, a następnie zbyt późne uświadomienie sobie, że myliliśmy się co do zasady i musimy zwiększyć produkcję i wdrażanie do nierealistycznego lub niezrównoważonym poziomie.”
Autorzy przewidywali, że osiągnięcie docelowej mocy 75 terawatów postawi znaczne wymagania zarówno producentom fotowoltaiki, jak i społeczności naukowej.Na przykład:
- Twórcy krzemowych paneli słonecznych muszą zmniejszyć ilość użytego srebra, aby technologia była zrównoważona w skali wieloterawatowej.
- W nadchodzących krytycznych latach branża fotowoltaiczna musi w dalszym ciągu rozwijać się w tempie około 25% rocznie.
- Przemysł musi stale wprowadzać innowacje, aby poprawić zrównoważony rozwój materiałów i zmniejszyć swój wpływ na środowisko.
Uczestnicy warsztatów stwierdzili również, że technologię fotowoltaiczną należy przeprojektować pod kątem ekoprojektu i obiegu zamkniętego, chociaż recykling materiałów nie jest obecnie opłacalnym rozwiązaniem w przypadku zapotrzebowania na materiały, biorąc pod uwagę stosunkowo niewielką liczbę dotychczasowych instalacji w porównaniu z zapotrzebowaniem na następne dwie dekady.
Jak zauważono w raporcie, cel wynoszący 75 terawatów zainstalowanej energii fotowoltaicznej „jest zarówno poważnym wyzwaniem, jak i dostępną drogą do przodu.Najnowsza historia i obecna trajektoria sugerują, że można to osiągnąć.
NREL jest głównym krajowym laboratorium Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych zajmującym się badaniami i rozwojem w zakresie energii odnawialnej oraz efektywności energetycznej.NREL jest obsługiwany dla DOE przez Alliance for Sustainable Energy LLC.
Czas publikacji: 26 kwietnia 2023 r