01.03 IRENA報告探討未來太陽能光伏發電的發展潛力


IRENA報告探討未來太陽能光伏發電的發展潛力

2019年11月12日,國際可再生能源機構(IRENA)發佈題為《太陽能光伏的未來:部署、投資、技術、電網整合和社會經濟層面》(Future of Solar Photovoltaic: Deployment, Investment, Technology, Grid Integration and Socio-economic Aspects)的報告,基於IRENA的氣候韌性路徑(REmap Case),總結了太陽能光伏發電在全球能源系統轉型中的重要性,指出未來需要加大太陽能光伏發電的部署,以在未來的30年內實現巴黎氣候目標。

1 太陽能光伏市場的演變與未來

加速部署太陽能光伏就能夠在2050年顯著減少490億噸二氧化碳(GtCO2)的排放,這一數值佔能源部門減排潛力總量的21%。到2050年,太陽能光伏發電將成為僅次於風能的第二大發電來源,光伏發電將佔全球電力需求總量的25%,並將引領全球電力部門的轉型。這需要在未來10年中將太陽能光伏發電總容量提高近6倍,從2018年的480吉瓦(GW)增加到2030年的2840 GW,到2050年增加到8519 GW。

由於其模塊化和分佈式的特性,太陽能光伏技術適合應用於廣泛的離網型光伏發電系統和當地環境中。2008—2018年,全球離網太陽能光伏的裝機容量增長了10倍以上,從2008年的約0.25 GW增長到2018年的近3 GW。離網太陽能光伏發電是實現全面能源接入和實現可持續發展目標的關鍵技術。

在區域層面上,預計亞洲將推動太陽能光伏發電的潮流,成為太陽能光伏發電領域的世界領先者。從裝機容量總量來看,亞洲(主要是中國)將繼續佔據太陽能光伏發電的主導地位,到2050年佔比將超過50%,其次是北美(20%)和歐洲(10%)。

擴大太陽能光伏能源投資對於加速未來能源的發展至關重要。在全球範圍內,這意味著到2050年,太陽能光伏平均每年的投資將增加68%(達到1920億美元/年)。2018年,太陽能光伏投資為1140億美元/年。

2 太陽能光伏的未來發展趨勢

由於整個價值鏈的創新和成本快速下降的可預見性,太陽能光伏行業是一個快速演變的行業。第一代技術仍然是太陽能產業發展的主要驅動力,並且仍然佔據著大部分市場價值。儘管從長期來看仍需要克服一些障礙,疊型(tandem)和鈣鈦礦(perovskite)技術也提供了有趣的視角。新的電池結構的出現提高了效率水平。特別是,電池結構中最重要的市場轉變來自於雙面電池與電池組件,其驅動力是採用先進的電池架構,以及與其他電池單元兼容性的創新。

在過去幾十年中,太陽能電池板的效率和發電量顯著提高。2018年,多晶光伏的效率達到17%,而單晶光伏的效率達到18%。這一積極趨勢預計將持續到2030年。然而,隨著全球光伏市場的增長,防止面板老化以及管理大量已退役光伏面板的必要性也將隨著循環經濟的實踐而開展。這包括減少材料使用和組件降解的創新和替代方法,以及在光伏面板使用壽命結束時提高其重複使用和回收的機會。

3 太陽能光伏發電的社會經濟及其他效益

太陽能光伏的創新商業模式和成本競爭力正在推動系統價格下降。近年來,屋頂太陽能光伏系統的部署大幅增加,這在很大程度上得益於淨計量和財政激勵等支持性政策。在巴西、中國、德國和墨西哥等大型市場部署日益增加的情況下,分佈式太陽能的競爭力顯而易見,但各國之間仍存在重要差異。

到2050年,太陽能行業的就業人數將超過1800萬(其中1400萬將由太陽能光伏公司僱傭),是2018年440萬(太陽能光伏公司僱傭360萬)總就業人數的4倍。然而,為了使能源轉型的成果最大化,需要一個全面的政策框架。部署政策需要與併網和扶持政策進行協調。在扶持政策框架下,特別需要關注工業、金融、教育和技能政策,以使轉型收益最大化。教育和技能政策有助於使勞動力具備足夠的技能,並增加當地就業機會。同樣,以國內供應鏈為基礎,健全的產業政策可以通過利用現有的經濟活動支持太陽能光伏產業的發展,促進收入和就業增長。

釋放太陽能光伏的巨大潛力對於實現氣候目標至關重要。這隻能通過在不同層面(政策、市場和經濟、技術、監管、政治和社會)上消除當前的障礙來實現。以下因素會阻礙未來30年太陽能光伏發電部署,包括電網一體化和電網靈活性、規模經濟、獲得資金、缺乏標準和質量措施、消費者意識等。必須通過一系列支持性政策和實施措施(包括創新的業務模式),立即消除現有障礙。金融工具對於促進未來太陽能光伏發電能力的部署至關重要,從而能夠完成低碳、可持續的能源未來的轉型。

轉載本文請註明來源及作者:中國科學院蘭州文獻情報中心《氣候變化動態監測快報》2019年第23期,裴慧娟 編譯。


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