根据国家可再生能源实验室研究人员领导的一项分析，未来二十年需要“前所未有的产能提升”来提供足够的太阳能来使全球电力系统完全脱碳，但这一目标是可以实现的(NREL)。

【资料图】

目标是在 2050 年至 2060 年的十年间所需的 63.4 太瓦光伏 (PV) 安装铭牌容量。这是当今全球光伏安装量的 60 倍。

美国能源部 NREL 化学与纳米科学中心主任 Jao van de Lagemaat 表示，即使在实现全球脱碳以跟上模块退役和人口增长之后，仍需要对额外光伏的“相对温和的需求”。这对制造业造成了预期的冲击，“在实现脱碳后，突然需要更少的制造能力。”

研究结果包含在论文“面向全球脱碳的光伏部署方案：颠覆性技术的作用”中，该论文发表在Solar RRL杂志上。除了 van de Lagemaat，其他作者还有 NREL 的 Michael Woodhouse 和科罗拉多矿业学院的 Billy Stanbery。

该分析旨在捕捉建设制造能力以生产足够的光伏组件所需融资的规模和时间动态。研究人员做出的假设之一是，在实现脱碳目标后，由于光伏组件的需求轨迹下降，制造商将不愿建设新工厂。假设这些工厂有 15 年的使用寿命，因此只有在预计在整个使用寿命期间能够保持满负荷生产的情况下才会建造新工厂。

该分析还假设 PV 模块的寿命将大大增加，这进一步加剧了对太阳能制造的冲击，因为需要更长时间才能需要更换。研究人员一直在尝试将这些模块的寿命从 2020 年的平均 30 年延长到 2040 年的 50 年。

为实现脱碳目标，制造商需要在 10 至 15 年内扩大产能以达到每年 2.9 至 3.7 太瓦，这一目标将耗资 6000 亿美元至 6600 亿美元。分析表明，使用现有技术和使用硅和碲化镉的成熟技术预期进一步降低成本可以实现这些目标。

颠覆性太阳能技术——成熟技术的高效替代品——将有助于进一步降低转型成本。这些技术，例如钙钛矿和串联光伏技术，将现有的太阳能技术和颠覆性技术结合在一个效率更高的单一组件中，预计每年的部署量约为 1 太瓦，并且可能比硅光伏更便宜-watt 基础，但必须首先在市场上得到证明。

研究人员指出，如果能够实现这些颠覆性技术，则可以为制造商节省高达数千亿美元的成本，从而打造更具可持续性的太阳能制造业。

根据分析，即使安装的光伏总量远低于 63.4 太瓦，颠覆性技术的整体制造市场机会也将在 1 万亿至 2 万亿美元之间，其余由其他可再生能源或无碳能源产生，例如如风能和核能。

van de Lagemaat 说：“有经济上可行的轨迹可以达到所需的制造能力，以生产使世界能源经济完全脱碳所需的光伏数量。” “如果新兴技术及时商业化，它们可能会显着降低这种部署的成本。”