Următorul deceniu decisiv pentru creșterea energiei fotovoltaice pe calea spre 2050

Consensul la care au ajuns participanții la cele 3^rdAtelierul de lucru Terawatt de anul trecut vine în urma unor proiecții din ce în ce mai ample ale mai multor grupuri din întreaga lume privind necesitatea energiei fotovoltaice la scară largă pentru a stimula electrificarea și reducerea gazelor cu efect de seră. Acceptarea tot mai mare a tehnologiei fotovoltaice i-a determinat pe experți să sugereze că până în 2050 vor fi necesari aproximativ 75 de terawați sau mai mult de energie fotovoltaică implementată la nivel global pentru a îndeplini obiectivele de decarbonizare.

Atelierul de lucru, condus de reprezentanți ai Laboratorului Național pentru Energie Regenerabilă (NREL), Institutului Fraunhofer pentru Energie Solară din Germania și Institutului Național de Știință și Tehnologie Industrială Avansată din Japonia, a reunit lideri din întreaga lume în domeniul fotovoltaic, integrării rețelelor, analizei și stocării energiei, provenind din instituții de cercetare, mediul academic și industrie. Prima întâlnire, din 2016, a abordat provocarea de a atinge cel puțin 3 terawați până în 2030.

Reuniunea din 2018 a ridicat obiectivul și mai mult, la aproximativ 10 TW până în 2030 și la de trei ori această valoare până în 2050. Participanții la acel atelier au prezis, de asemenea, cu succes că generarea globală de energie electrică din panouri fotovoltaice va ajunge la 1 TW în următorii cinci ani. Acest prag a fost depășit anul trecut.

„Am făcut progrese semnificative, dar obiectivele vor necesita muncă continuă și accelerare”, a declarat Nancy Haegel, directoarea Centrului Național pentru Fotovoltaică de la NREL. Haegel este autoarea principală a noului articol din revistă.Ştiinţă, „Fotovoltaică la scară multi-terawatt: Așteptarea nu este o opțiune.” Coautorii reprezintă 41 de instituții din 15 țări.

„Timpul este esențial, așa că este important să ne stabilim obiective ambițioase și realizabile, care au un impact semnificativ”, a declarat Martin Keller, directorul NREL. „S-au înregistrat atât de multe progrese în domeniul energiei solare fotovoltaice și știu că putem realiza și mai multe pe măsură ce continuăm să inovăm și să acționăm cu urgență.”

Radiația solară incidentă poate furniza cu ușurință mai mult decât suficientă energie pentru a satisface nevoile energetice ale Pământului, dar doar un procent mic este efectiv utilizat. Cantitatea de energie electrică furnizată la nivel global de sistemele fotovoltaice a crescut semnificativ de la o cantitate neglijabilă în 2010 la 4-5% în 2022.

Raportul atelierului a menționat că „fereastra se închide din ce în ce mai mult pentru a lua măsuri la scară largă pentru a reduce emisiile de gaze cu efect de seră, satisfăcând în același timp nevoile energetice globale pentru viitor”. Energia fotovoltaică se remarcă ca una dintre puținele opțiuni care pot fi utilizate imediat pentru a înlocui combustibilii fosili. „Un risc major pentru următorul deceniu ar fi să facem presupuneri greșite sau să greșim în modelarea creșterii necesare în industria fotovoltaică și apoi să ne dăm seama prea târziu că am greșit la nivelul scăzut și că trebuie să creștem producția și implementarea la niveluri nerealiste sau nesustenabile.”

Autorii au prezis că atingerea obiectivului de 75 de terawați va impune cerințe semnificative atât producătorilor de panouri fotovoltaice, cât și comunității științifice. De exemplu:

• Producătorii de panouri solare din siliciu trebuie să reducă cantitatea de argint utilizată pentru ca tehnologia să fie sustenabilă la o scară de mai mulți terawați.
• Industria fotovoltaică trebuie să continue să crească cu o rată de aproximativ 25% pe an în următorii ani critici.
• Industria trebuie să inoveze continuu pentru a îmbunătăți sustenabilitatea materialelor și a-și reduce amprenta asupra mediului.

Participanții la atelier au mai afirmat că tehnologia solară trebuie reproiectată pentru ecodesign și circularitate, deși reciclarea materialelor nu este o soluție viabilă din punct de vedere economic în prezent pentru cererea de materiale, având în vedere numărul relativ scăzut de instalații de până acum, comparativ cu cererea din următoarele două decenii.

După cum se menționează în raport, obiectivul de 75 de terawați de energie fotovoltaică instalată „reprezintă atât o provocare majoră, cât și o cale de urmat. Istoria recentă și traiectoria actuală sugerează că poate fi atinsă”.

NREL este principalul laborator național al Departamentului Energiei al SUA pentru cercetare și dezvoltare în domeniul energiei regenerabile și al eficienței energetice. NREL este operat pentru DOE de către Alliance for Sustainable Energy LLC.