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英國Exeter大學(xué)全球系統(tǒng)研究所的一份報告認為，全球已經(jīng)達到了"不可逆轉(zhuǎn)的太陽能臨界點"，太陽能將成為未來幾年最高效、最具成本效益的發(fā)電形式。

上周，研究人員發(fā)表了題為"太陽能轉(zhuǎn)型趨勢"的論文。論文研究了從現(xiàn)在起至2060年，包括太陽能、可再生能源和化石燃料在內(nèi)，多種發(fā)電形式的相對成熟度和技術(shù)先進性。

如下圖所示，報告作者預(yù)計，至2050年，太陽能光伏發(fā)電將在全球能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)主導(dǎo)地位，至2044年，將占全球發(fā)電量的一半以上。這與化石燃料領(lǐng)域形成了鮮明對比。預(yù)計從2020年到2050年，天然氣和石油在全球能源結(jié)構(gòu)中的占比將從23.93%降至7.78%，石油從2.74%降至2.49%。

太陽能的命運也與其他形式的可再生能源發(fā)電背道而馳。預(yù)計從2020年到2050年，陸上風(fēng)電和水電在全球能源結(jié)構(gòu)中的相對貢獻將會下降。

作者認為，全球太陽能行業(yè)的持續(xù)擴張歸因于技術(shù)創(chuàng)新和有效的政策，以及與該行業(yè)相關(guān)的強勁"學(xué)習(xí)率"，這有助于打造一個不斷自我評估和發(fā)展的行業(yè)。

報告作者寫道："太陽能行業(yè)之所以具有如此高的學(xué)習(xí)率，原因有很多。它的簡單性、模塊化和大規(guī)?？蓮?fù)制性帶來了大量的學(xué)習(xí)機會，這與整個電子行業(yè)的學(xué)習(xí)機會有關(guān)。”

"事實上，許多溢出效應(yīng)都源自計算機行業(yè)，太陽能光伏發(fā)電的創(chuàng)新和改進仍在繼續(xù)。例如，(混合)鈣鈦礦電池的商業(yè)化有望實現(xiàn)更高的效率和更低的單價。由于技術(shù)風(fēng)險的下降、所需金融知識的減少，部分資金的采購成本也下降了。”

不斷下降的太陽能成本

這一趨勢的另一個關(guān)鍵原因是太陽能電力成本的持續(xù)下降。

報告指出，2010-20年間，行業(yè)的平準(zhǔn)化度電成本(LCOE)每年下降15%，而在此期間，全球太陽能電力裝機容量每年增長25%。

這與國際可再生能源機構(gòu)(IRENA)得出的結(jié)論不謀而合。IRENA指出，2021年-2022年間，全球太陽能電力的平準(zhǔn)化度電成本(LCOE)下降了3%，雖然下降速度較慢，但仍表明新太陽能電力裝機容量的成本在下行，這使太陽能項目對潛在投資方更具財務(wù)吸引力。

2020年-2050年，中美兩個國家的煤炭發(fā)電成本都有所增長，美國達到了117.37美元/MWh的高點。最重要的是，在此期間，中國煤炭行業(yè)的LCOE漲幅超過了美國太陽能行業(yè)的LCOE漲幅。

與其他可再生能源相比，太陽能行業(yè)這些令人鼓舞的數(shù)據(jù)支撐了更高的增長。報告指出，與全球太陽能電力容量的增長相比，陸上風(fēng)電容量在2010-20年間的年增長率僅為12%。作者得出的結(jié)論是，如果這種增長速度持續(xù)下去，太陽能和風(fēng)能將在二十年間成為全球最主要的能源行業(yè)，其中太陽能的影響尤為顯著。

報告作者寫道："2020年，在E3ME-FTT模型定義的70個地區(qū)中，風(fēng)能的LCOE最低。[在]不屬于這種情況的地區(qū)，太陽能光伏、核能或煤炭占主導(dǎo)地位。至2030年，這種情況會發(fā)生逆轉(zhuǎn)，全球大部分地區(qū)的太陽能發(fā)電都會占據(jù)優(yōu)勢。”

"我們假設(shè)全球每千瓦光伏組件的成本下降是均勻的，而每個地區(qū)的太陽輻照度是不同的。由于這種全球溢出效應(yīng)，世界上大多數(shù)地區(qū)都有可能獲得低成本太陽能。”

挑戰(zhàn)仍存

然而，報告作者指出，全球能源網(wǎng)絡(luò)需要擴大和升級才能滿足大部分需求。今年早些時候，美國和歐洲的太陽能行業(yè)都對各自電網(wǎng)整合日益增長的太陽能項目組合的能力表示擔(dān)憂，Exeter大學(xué)的學(xué)者對此也有深刻的認識。

"這包括如何應(yīng)對季節(jié)性變化，而電池并不在行。"“管理大量間歇性能源的成本可能會抵消太陽能組件和風(fēng)力渦輪機成本的進一步下降，阻礙它們的快速推廣。各國支持太陽能和風(fēng)能投資的資金供應(yīng)不均也可能是一個問題。”

作者得出的結(jié)論是，"供應(yīng)鏈可能沒有為如此快速的技術(shù)推廣做好準(zhǔn)備。最后，化石燃料使用量或貿(mào)易量下降地區(qū)的政治阻力可能會抑制政府接受太陽能革命的意愿。”

不過，最終全球有通過投資和政策制定來支持這一轉(zhuǎn)變的意志力。下圖顯示，全球太陽能行業(yè)的投資將在未來十年達到頂峰，而全球范圍內(nèi)的持續(xù)投資將是太陽能行業(yè)應(yīng)對這些挑戰(zhàn)的先決條件。

原標(biāo)題：全球太陽能發(fā)電臨界點