Солнечная фотоэлектрическая энергия может играть центральную роль в преобразованной устойчивой энергетической экономике.

Фотоэлектрическая промышленность может помочь достичь целей Парижского соглашения

Для достижения цели Парижского соглашения по предотвращению повышения средней температуры Земли более чем на 2 градуса Цельсия по сравнению с доиндустриальным уровнем, одним из лучших вариантов энергосбережения будет переход на 100% возобновляемые источники энергии с использованием солнечной энергии и других чистых источников энергии. Исследователи описывают модель, разработанную для прогнозирования того, что необходимо солнечной отрасли для достижения целей Парижского соглашения. Увеличение использования солнечных панелей и солнечных электростанций имеет большое значение. 

Для достижения грандиозной цели Парижского соглашения по предотвращению повышения средней температуры Земли более чем на 2 градуса по Цельсию (3,6 градуса по Фаренгейту) по сравнению с ее уровнем в доиндустриальные времена, одним из лучших вариантов для экономии энергии будет переход на 100% использование возобновляемых источников энергии. солнечная энергия и несколько других чистых источников энергии.

Хотя никто точно не знает, как повышение температуры выше 2 градусов по Цельсию повлияет на планету, чрезвычайные климатические явления, вероятно, сделают многие части мира непригодными для проживания из-за значительного опустынивания, закисления океана и повышения уровня морской воды, а также наводнений, лесных пожаров, ураганов и торнадо.

В « Журнале возобновляемой и устойчивой энергетики» от AIP Publishing Пьер Дж. Верлинден, основатель AMROCK Pty. Ltd. в Австралии, описывает модель, разработанную для прогнозирования того, что необходимо солнечной промышленности для достижения целей Парижского соглашения.

«Наша планета находится на пути повышения средней температуры на 4 градуса Цельсия до конца этого столетия по сравнению со средней температурой Земли до наступления индустриальной эпохи, и результат будет катастрофическим», - сказал Верлинден.

Эксперты по климату предсказывают, что только 800 гигатонн углекислого газа может быть выброшено, прежде чем пересечь линию 2 градусов Цельсия. Это означает, что при текущих глобальных выбросах в 36 гигатонн в год есть 35-летнее окно, чтобы сократить наши выбросы до нуля.

Один из способов достижения этой цели - изменить способ производства и потребления энергии.

«Наше видение состоит в том, что солнечная фотоэлектрическая энергия может играть центральную роль в преобразованной устойчивой энергетической экономике со 100% декарбонизированным производством электроэнергии прямо или косвенно - через производство зеленого водорода или другого синтетического топлива - во всех секторах энергетики и промышленных процессах» - сказал Верлинден.

В дополнение к другим возобновляемым источникам энергии, таким как ветер и гидроэнергетика, миру потребуется от 70 до 80 тераватт совокупной мощности от солнечных фотоэлектрических систем. Это более чем в 100 раз превышает текущую установленную мощность солнечных фотоэлектрических систем.

«В течение следующих 10 лет отрасли необходимо увеличить объем производства примерно в 30 раз», - сказал он.

Модель, разработанная Верлинденом и его коллегами для прогнозирования эффективности солнечных элементов и стоимости их производства в течение следующих нескольких десятилетий, показывает, что «нет никаких фундаментальных препятствий для достижения этой цели», - сказал он.

Финансовые требования для увеличения производительности (капитальные затраты на строительство новых производственных линий) снижаются со скоростью 18% в год, что обусловлено повышением производительности и сочетанием более высокой производительности на инструмент, больших пластин и повышения эффективности ячеек.

«С точки зрения устойчивости материалов единственной серьезной проблемой является использование серебра для металлизации кремниевых солнечных элементов», - сказал Верлинден. «Нам нужно сократить использование серебра в кремниевых солнечных элементах с 29 тонн на гигаватт до менее 5 тонн на гигаватт».

Он предупреждает, что, хотя цель к 2055 году кумулятивной установки мощностью 70 или 80 тераватт достижима с простым ежегодным ростом производительности примерно на 15% в год, выполнение этой цели приведет к тому, что солнечная фотоэлектрическая промышленность будет намного больше, чем необходимо. Это может привести к значительному спаду при достижении цели 80 тераватт.

«Этого негативного воздействия можно избежать, если мы прямо сейчас ускорим рост в течение следующих 10 лет, а затем стабилизируем мировое производство до 3–4 тераватт в год», - сказал Верлинден.

Источник: https://www.sciencedaily.com/