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根據(jù)美國國家可再生能源實驗室（NREL）研究人員牽頭的一項分析，為了提供足夠的太陽能以使全球電力系統(tǒng)完全脫碳，未來二十年需要 "前所未有的產(chǎn)能提升"。這個目標是可以實現(xiàn)的。

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

美國能源部NREL的化學和納米科學中心主任Jao van de Lagemaat表示，即使實現(xiàn)了全球脫碳，也會存在對新增光伏"相對溫和的需求"，以跟上組件退役和人口增長的步伐。"在實現(xiàn)脫碳之后，制造業(yè)需要的產(chǎn)能突然大幅下降"，這會給制造業(yè)帶來預(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)學院的Billy Stanbery。

報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)模和時間動態(tài)。研究人員的假設(shè)之一是，在達到脫碳目標后，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)計工廠在整個使用壽命內(nèi)可維持全部產(chǎn)能的情況下，才會建造新工廠。

分析還假設(shè)光伏組件的壽命將大大延長，這進一步加劇了對太陽能制造業(yè)的沖擊，因為需要更長的時間才能更換組件。

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


為了達到脫碳目標，制造商需要擴大產(chǎn)能，在10-15年內(nèi)達到每年2.9-3.7TW，這一目標將花費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)期成本會進一步下降，從而實現(xiàn)這些目標。

成熟技術(shù)的高效替代品，也就是顛覆性的太陽能技術(shù)，會有助于進一步降低轉(zhuǎn)型成本。鈣鈦礦和疊層光伏等技術(shù)將現(xiàn)有的太陽能技術(shù)和顛覆性技術(shù)結(jié)合在一個效率更高的封裝工藝中，預(yù)計這些技術(shù)的年度部署量將達到約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，從而使太陽能制造業(yè)更具可持續(xù)性。

根據(jù)分析，即使光伏裝機總量遠低于63.4TW，顛覆性技術(shù)也將擁有1萬億-2萬億美元的整體制造市場機遇，其余部分由其他可再生能源或無碳能源產(chǎn)生，如風能和核能。

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

NREL的內(nèi)部實驗室指導研發(fā)計劃資助了這項研究。

原標題：前沿報告：組件壽命延至50年、鈣鈦礦與疊層電池技術(shù)