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根據(jù)美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）研究人員牽頭的一項(xiàng)分析，為了提供足夠的太陽(yáng)能以使全球電力系統(tǒng)完全脫碳，未來(lái)二十年需要 "前所未有的產(chǎn)能提升"。這個(gè)目標(biāo)是可以實(shí)現(xiàn)的。

2050年-2060年的十年間，光伏發(fā)電裝機(jī)目標(biāo)容量達(dá)到63.4TW。這是目前全球光伏裝機(jī)容量的60倍。

美國(guó)能源部NREL的化學(xué)和納米科學(xué)中心主任Jao van de Lagemaat表示，即使實(shí)現(xiàn)了全球脫碳，也會(huì)存在對(duì)新增光伏"相對(duì)溫和的需求"，以跟上組件退役和人口增長(zhǎng)的步伐。"在實(shí)現(xiàn)脫碳之后，制造業(yè)需要的產(chǎn)能突然大幅下降"，這會(huì)給制造業(yè)帶來(lái)預(yù)期沖擊。

這些發(fā)現(xiàn)載于《走向全球脫碳的光伏部署方案：顛覆性技術(shù)的作用》一文當(dāng)中，該論文發(fā)表在《Solar RRL》雜志上。除了van de Lagemaat之外，其他作者還有NREL的Michael Woodhouse和科羅拉多礦業(yè)學(xué)院的Billy Stanbery。

報(bào)告旨在捕捉建立生產(chǎn)充足光伏組件的產(chǎn)能所需的融資規(guī)模和時(shí)間動(dòng)態(tài)。研究人員的假設(shè)之一是，在達(dá)到脫碳目標(biāo)后，由于光伏組件的需求軌跡下行，制造商將不愿意建造新工廠。假設(shè)工廠的壽命為15年，只有在預(yù)計(jì)工廠在整個(gè)使用壽命內(nèi)可維持全部產(chǎn)能的情況下，才會(huì)建造新工廠。

分析還假設(shè)光伏組件的壽命將大大延長(zhǎng)，這進(jìn)一步加劇了對(duì)太陽(yáng)能制造業(yè)的沖擊，因?yàn)樾枰L(zhǎng)的時(shí)間才能更換組件。

研究人員一直在嘗試將組件的壽命從2020年的平均30年延長(zhǎng)到2040年的50年。


為了達(dá)到脫碳目標(biāo)，制造商需要擴(kuò)大產(chǎn)能，在10-15年內(nèi)達(dá)到每年2.9-3.7TW，這一目標(biāo)將花費(fèi)6000億-6600億美元。分析表明，利用現(xiàn)有技術(shù)和使用硅和碲化鎘等成熟技術(shù)的預(yù)期成本會(huì)進(jìn)一步下降，從而實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)。

成熟技術(shù)的高效替代品，也就是顛覆性的太陽(yáng)能技術(shù)，會(huì)有助于進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)型成本。鈣鈦礦和疊層光伏等技術(shù)將現(xiàn)有的太陽(yáng)能技術(shù)和顛覆性技術(shù)結(jié)合在一個(gè)效率更高的封裝工藝中，預(yù)計(jì)這些技術(shù)的年度部署量將達(dá)到約1TW。每瓦制造成本可能比硅光伏更便宜，但它們必須首先在市場(chǎng)上獲得證明。

研究人員指出，如果這些顛覆性技術(shù)能夠落地，就可以為制造商節(jié)省數(shù)千億美元的成本，從而使太陽(yáng)能制造業(yè)更具可持續(xù)性。

根據(jù)分析，即使光伏裝機(jī)總量遠(yuǎn)低于63.4TW，顛覆性技術(shù)也將擁有1萬(wàn)億-2萬(wàn)億美元的整體制造市場(chǎng)機(jī)遇，其余部分由其他可再生能源或無(wú)碳能源產(chǎn)生，如風(fēng)能和核能。

van de Lagemaat表示："有一些經(jīng)濟(jì)上可行的路線可以達(dá)到所需的制造能力，生產(chǎn)出全球能源經(jīng)濟(jì)完全脫碳所需的光伏容量。新興技術(shù)如果能及時(shí)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，就有可能顯著降低部署成本。"

NREL的內(nèi)部實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)研發(fā)計(jì)劃資助了這項(xiàng)研究。

原標(biāo)題：前沿報(bào)告：組件壽命延至50年、鈣鈦礦與疊層電池技術(shù)