為了給地球供電,全球太陽能專家強烈要求致力于實現(xiàn)光伏制造和部署的持續(xù)增長。他們認為,在等待對其他能源途徑達成共識或在最后一刻出現(xiàn)技術奇跡的同時,做出低估光伏增長的預測“已不再是一種選擇”。
在之前舉行的第三屆太瓦研討會上(Terrawatt Workshop),與會者達成了共識。全球多個團體對大規(guī)模光伏發(fā)電的需求都做出了越來越高的預測,用于推動電氣化和溫室氣體減排。隨著光伏技術的接受度越來越高,專家們提出,至2050年,全球將需要約75TW或更多的光伏發(fā)電以實現(xiàn)脫碳目標。
該研討會由美國國家可再生能源實驗室(NREL)、德國弗勞恩霍夫太陽能研究所和日本國家先進工業(yè)科技研究所的代表牽頭,聚集了來自光伏、電網(wǎng)集成、分析和儲能領域的全球各地研究機構、學術界和工業(yè)界的領導者。
2018年的會議進一步調(diào)高了目標,至2030年達到約10TW,至2050年達到該數(shù)量的三倍。那次研討會的與會者還預測全球光伏發(fā)電量將在未來五年內(nèi)達到1TW,這個預測是成功的,這一門檻已于去年被突破。
NREL國家光伏中心主任Nancy Haegel表示,"我們已經(jīng)取得了巨大的進展,但為了實現(xiàn)目標,我們需要繼續(xù)努力,繼續(xù)加速。"
Haegel是《科學》雜志上的一篇新文章《多太瓦級光伏技術:等待不是一種選擇》的主要作者。合著者來自15個國家的41個機構。
NREL主任Martin Keller表示:"時間至關重要,所以我們必須制定具有重大影響、雄心勃勃并且可以實現(xiàn)的目標,在光伏太陽能領域,我們已經(jīng)取得了很大進展,隨著我們繼續(xù)創(chuàng)新并緊急采取行動,我們會取得更大的成就。"
入射太陽輻射可以很容易的提供足夠多的、滿足地球能源需求的能量,但是實際上,只有一小部分能投入使用。全球光伏發(fā)電量從2010年的微不足道大幅增至2022年的4-5%。
研討會報告指出,“采取大規(guī)模行動以減少溫室氣體排放,同時滿足全球未來能源需求的窗口正在日漸關閉。"光伏是極少數(shù)可以立即用于替代化石燃料的方案之一。"未來十年的一個主要風險是,在模擬光伏產(chǎn)業(yè)所需的增長時,做出錯誤的假設或出現(xiàn)失誤,然后太晚意識到我們的失誤在于低水平預期,這是未來十年的一個主要風險。"
作者預測,達到75TW的目標將對光伏制造商和科學界提出重大要求。舉例而言:
- 硅太陽能組件制造商必須減少銀的用量,以使這一技術在多太瓦規(guī)?;A上得以持續(xù);
- 在未來的關鍵幾年里,光伏產(chǎn)業(yè)必須繼續(xù)以每年約25%的速度增長;
-為了提高材料的可持續(xù)性,降低對環(huán)境的影響,行業(yè)必須不斷創(chuàng)新。
研討會與會者還表示,必須重新設計太陽能技術以實現(xiàn)生態(tài)設計和循環(huán)。與未來20年的需求相比,迄今為止的安裝量相對較低,但就材料需求而言,回收材料目前不是一個經(jīng)濟可行的解決方案。
正如報告所指出的,75TW的光伏裝機目標 "既是一項重大挑戰(zhàn),也是一條可行的前進道路。最近的歷史和目前的軌跡表明,這個目標是可以實現(xiàn)的。"
NREL是美國能源部負責可再生能源和能效研發(fā)的主要國家實驗室。Alliance for Sustainable Energy LLC負責為能源部運營NREL。
原標題:2050年,全球將需約75TW以實現(xiàn)脫碳目標