Сонячна енергія - це не тільки чисте та відновлюване джерело енергії, а й ключова рушійна сила глобального енергетичного переходу. Згідно з нещодавно опублікованою в журналі "Science" роботі більш ніж 50 провідних експертів з фотоелектричного сектора (ФЕ) та наукових співтовариств, сонячна енергія має потенціал для досягнення 75 ТВт встановленої потужності до 2050 року, генеруючи близько 60% електроенергії у світі та забезпечуючи ширшу електроенергію. транспорту та теплопостачання.
У статті "Фотовольтаїка в масштабі багатьох терават: очікування - не вихід" йдеться про дискусії та підсумки третього семінару з тераватних технологій, що відбувся в Німеччині в травні 2022 року. На семінарі, організованому спільно німецьким Інститутом сонячних енергетичних систем імені Фраунгофера (ISE), Національною лабораторією відновлюваних джерел енергії США (NREL) та японським Національним інститутом передових промислових наук і технологій, розглядалася майбутня роль сонячної енергетики у глобальній енергетичній системі та глобальній енергетичній системі сталий розвиток.
У статті йдеться про реальну та досяжну мету - 75 ТВт встановленої сонячної потужності до 2050 року. Ця мета заснована на широкому огляді досліджень шляхів декарбонізації, прогнозів попиту на енергію та сучасного стану фотоелектричних технологій, а також узгоджується з обмеженням глобального потепління до рівня значно нижчого за 2°C порівняно з доіндустріальним рівнем, як це узгоджено у Паризькій угоді.
Досягнення 75 ТВт встановленої сонячної потужності до 2050 року, за оцінками авторів статті, сонячна промисловість має підтримувати поточний темпи зростання лише на рівні близько 25% на рік, який було досягнуто останні 5-10 років, тобто. до 2030 року щорічний обсяг установок має становити близько 3 ТВт, а до 2050 року - близько 10 ТВт. У статті також викладено основні проблеми та вимоги для збільшення масштабів фотоелектричної енергетики. До них відносяться:
Підвищення стійкості матеріалів та скорочення обсягів викидів вуглецю та енергії при виробництві та впровадженні фотоелектричних елементів. Оскільки срібло обмежує зростання ФЕ-технологій, необхідно скоротити його споживання чи відмовитися від нього повністю. Запропоновано стратегії екодизайну та переробки матеріалів для уникнення виснаження ресурсів та негативного впливу на навколишнє середовище.
Впровадження нових технологій та інновацій для підвищення ефективності та зниження витрат. Швидке впровадження нових технологій, таких як алмазне розпилювання, гідрогенізація, більші пластини та осередки TOPCon, у фотоелектричній промисловості свідчить про її динамічність та конкурентоспроможність. Також заохочується подальші дослідження та розробка нових матеріалів, архітектур та концепцій для фотоелектричних елементів, розвиток більш глобалізованих ланцюжків постачання та ринків на всіх рівнях.
У статті наголошується на необхідності більш тісної співпраці та координації між різними регіонами та зацікавленими сторонами у фотоелектричному секторі для забезпечення надійних поставок матеріалів, обладнання та послуг. Політики мають підтримати розвиток фотоелектричної енергетики шляхом створення сприятливої нормативно-правової бази, стимулів, стандартів та інфраструктури.
У статті наголошується на важливості інтелектуального управління мережами та реагування на попит для балансування попиту та пропозиції електроенергії, що виробляється фотоелектричними станціями. Інтеграція сонячної енергії з іншими відновлюваними джерелами енергії та секторами. Сонячна енергетика потребує додаткових інновацій в інших галузях, таких як зберігання енергії, зелений водень/електропаливо, вітроенергетика, інтегрована у будівлі фотоелектрична енергія, електромобілі, агровольтаїка та ін.
Наприкінці статті йдеться про те, що необхідно діяти вже зараз, щоб сонячна енергія могла відіграти ключову роль у досягненні енергетичної системи, що повністю відновлюється, до 2050 року. "Нещодавня історія та поточний розвиток дозволяють припустити, що стійке глобальне зростання фотоелектричної енергії на 25% на рік протягом усього наступного десятиліття може становити 75 ТВт встановлених фотоелектричних установок до 2050 року".