Thập kỷ tới quyết định tăng trưởng PV trên con đường đến năm 2050

Sự đồng thuận đạt được bởi những người tham gia trong 3^rdHội thảo Terawatt năm ngoái theo sau các dự báo ngày càng lớn từ nhiều nhóm trên thế giới về nhu cầu PV quy mô lớn để điều khiển điện khí hóa và giảm khí nhà kính. Sự chấp nhận ngày càng tăng của công nghệ PV đã thúc đẩy các chuyên gia đề xuất rằng khoảng 75 terawatt hoặc nhiều PV được triển khai trên toàn cầu sẽ cần thiết vào năm 2050 để đáp ứng các mục tiêu giải mã.

Hội thảo, được dẫn dắt bởi các đại diện của Phòng thí nghiệm năng lượng tái tạo quốc gia (NREL), Viện Năng lượng mặt trời Fraunhofer ở Đức và Viện Khoa học và Công nghệ Công nghiệp Tiên tiến quốc gia tại Nhật Bản, đã tập hợp các nhà lãnh đạo từ khắp nơi trên thế giới về PV, tích hợp lưới, phân tích và lưu trữ năng lượng, từ các tổ chức nghiên cứu, học viện, và công nghiệp. Cuộc họp đầu tiên, vào năm 2016, đã giải quyết thử thách đạt được ít nhất 3 Terawatt vào năm 2030.

Cuộc họp năm 2018 đã chuyển mục tiêu cao hơn, lên khoảng 10 TW vào năm 2030 và đến ba lần số tiền đó vào năm 2050. Những người tham gia hội thảo đó cũng dự đoán thành công thế hệ điện toàn cầu từ PV sẽ đạt 1 TW trong vòng năm năm tới. Ngưỡng đó đã được vượt qua năm ngoái.

Chúng tôi đã đạt được tiến bộ lớn, nhưng các mục tiêu sẽ đòi hỏi phải tiếp tục làm việc và tăng tốc, ông nói, ông Nancy Haegel, giám đốc Trung tâm Photovoltaics quốc gia tại NREL cho biết. Haegel là tác giả chính của bài báo mới trên tạp chíKhoa học, Photovoltaics ở quy mô đa terawatt: Chờ đợi không phải là một lựa chọn. Các đồng tác giả đại diện cho 41 tổ chức từ 15 quốc gia.

Thời gian là điều cốt yếu, vì vậy, điều quan trọng là chúng tôi đặt ra những mục tiêu đầy tham vọng và có thể đạt được có tác động đáng kể. Có rất nhiều tiến bộ trong lĩnh vực năng lượng mặt trời quang điện và tôi biết chúng ta có thể hoàn thành nhiều hơn khi chúng ta tiếp tục đổi mới và hành động với sự khẩn cấp.

Bức xạ mặt trời sự cố có thể dễ dàng cung cấp quá nhiều năng lượng để đáp ứng nhu cầu năng lượng của Trái đất, nhưng chỉ có một tỷ lệ nhỏ thực sự được sử dụng. Lượng điện được cung cấp trên toàn cầu bởi PV tăng đáng kể từ một lượng không đáng kể trong năm 2010 lên 4-5% vào năm 2022.

Báo cáo từ hội thảo lưu ý rằng cửa sổ của người Viking đang ngày càng đóng cửa để hành động ở quy mô để cắt giảm khí thải nhà kính trong khi đáp ứng nhu cầu năng lượng toàn cầu cho tương lai. PV nổi bật như một trong số rất ít tùy chọn có thể được sử dụng ngay lập tức để thay thế nhiên liệu hóa thạch. Một rủi ro lớn trong thập kỷ tới là đưa ra những giả định kém hoặc sai lầm trong việc mô hình hóa sự tăng trưởng cần thiết trong ngành PV, và sau đó nhận ra quá muộn rằng chúng tôi đã sai ở phía thấp và cần tăng cường sản xuất và triển khai đến mức không thực tế hoặc không bền vững.

Đạt được mục tiêu 75 terawatt, các tác giả dự đoán, sẽ đặt ra những yêu cầu đáng kể đối với cả nhà sản xuất PV và cộng đồng khoa học. Ví dụ:

• Các nhà sản xuất của các tấm pin mặt trời Silicon phải giảm lượng bạc được sử dụng để công nghệ bền vững ở quy mô đa terawatt.
• Ngành công nghiệp PV phải tiếp tục tăng trưởng với tốc độ khoảng 25% mỗi năm trong những năm quan trọng tới.
• Ngành công nghiệp phải liên tục đổi mới để cải thiện tính bền vững vật chất và giảm dấu chân môi trường.

Những người tham gia hội thảo cũng cho biết công nghệ năng lượng mặt trời phải được thiết kế lại cho ecodesign và tròn, mặc dù các vật liệu tái chế không phải là một giải pháp khả thi về mặt kinh tế hiện nay đối với các nhu cầu vật liệu đưa ra các cài đặt tương đối thấp cho đến nay so với nhu cầu của hai thập kỷ tới.

Như báo cáo đã lưu ý, mục tiêu của 75 terawatt của PV đã cài đặt vừa là một thách thức lớn vừa là một con đường có sẵn. Lịch sử gần đây và quỹ đạo hiện tại cho thấy nó có thể đạt được.

NREL là Phòng thí nghiệm quốc gia chính của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ về nghiên cứu và phát triển hiệu quả năng lượng và năng lượng tái tạo. NREL được điều hành cho DOE bởi Liên minh cho Năng lượng bền vững LLC.