光伏产业有助于实现巴黎协定目标
为了实现《巴黎协定》的艰巨目标,即防止地球平均温度比工业化前时期的水平高出 2 摄氏度(3.6 华氏度)以上,能源经济的最佳选择之一是转向 100% 使用可再生能源。太阳能和其他几种清洁能源。
虽然没有人确切知道升高超过 2 摄氏度会如何影响地球,但异常的气候事件可能会使世界上的许多地区变得不适合居住,严重的荒漠化、海洋酸化和海水水位上升,以及洪水、野火、飓风,和龙卷风。
在AIP Publishing的《可再生和可持续能源杂志》中,澳大利亚 AMROCK Pty. Ltd. 的创始人 Pierre J. Verlinden 描述了一个模型,该模型用于预测太阳能行业实现巴黎协定目标所需的条件。
“相对于工业时代之前的地球平均温度,我们的星球在本世纪末前平均气温上升 4 摄氏度,结果将是灾难性的,”Verlinden 说。
气候专家预测,在超过 2 摄氏度线之前,只能排放 800 吉吨的二氧化碳。这意味着在目前全球每年排放 36 吉吨的情况下,有 35 年的时间将我们的排放量减少到零。
实现这一目标的一种方法是改变能源的生产和消费方式。
“我们的愿景是太阳能光伏可以在转型的可持续能源经济中发挥核心作用,通过生产绿色氢或其他合成燃料,100% 脱碳发电直接或间接为所有能源部门和工业流程供电,”维林登说。
除了风能和水力等其他可再生能源外,世界还需要来自太阳能光伏系统的大约 70 至 80 太瓦的累积容量。这相当于世界目前太阳能光伏装机容量的 100 多倍。
“在未来 10 年内,该行业需要将其生产率提高约 30 倍,”他说。
Verlinden 及其同事开发的用于预测未来几十年太阳能电池效率及其制造成本的模型表明,“实现这一目标没有根本障碍,”他说。
提高生产率(建设新生产线的资本支出)的财务需求正在以每年 18% 的速度下降,这是由于生产率的提高以及每个工具的更高吞吐量、更大的晶圆和更高的电池效率的组合。
“在材料可持续性方面,唯一的主要问题是使用银对硅太阳能电池进行金属化,”Verlinden 说。“我们需要将硅太阳能电池中银的使用量从每吉瓦约 29 吨减少到每吉瓦不到 5 吨。”
他告诫说,虽然到 2055 年累计安装 70 或 80 太瓦的目标可以通过每年约 15% 的简单年增长率实现,但追求这一目标将导致太阳能光伏产业远远超过必要的规模。当达到 80 太瓦的目标时,这可能会导致显着下降。
“如果我们现在加快未来 10 年的增长,然后将全球产量稳定在每年 3 到 4 太瓦,就可以避免这种负面影响,”Verlinden 说。