ทศวรรษหน้าเป็นตัวกำหนดการเติบโตของ PV บนเส้นทางสู่ปี 2050

ความเห็นพ้องต้องกันของผู้เข้าร่วมการประชุมครั้งที่ 3^rdการประชุมเชิงปฏิบัติการ Terawatt เมื่อปีที่แล้ว ได้ติดตามการคาดการณ์ที่เพิ่มมากขึ้นจากหลายกลุ่มทั่วโลกเกี่ยวกับความจำเป็นของแผงโซลาร์เซลล์ขนาดใหญ่เพื่อขับเคลื่อนการใช้พลังงานไฟฟ้าและการลดก๊าซเรือนกระจก การยอมรับเทคโนโลยีแผงโซลาร์เซลล์ที่เพิ่มมากขึ้นกระตุ้นให้ผู้เชี่ยวชาญเสนอว่าภายในปี พ.ศ. 2593 จะต้องมีแผงโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งใช้งานทั่วโลกประมาณ 75 เทราวัตต์หรือมากกว่า เพื่อให้บรรลุเป้าหมายการลดคาร์บอน

การประชุมเชิงปฏิบัติการนี้ นำโดยตัวแทนจากห้องปฏิบัติการพลังงานหมุนเวียนแห่งชาติ (NREL) สถาบัน Fraunhofer Institute for Solar Energy ในประเทศเยอรมนี และสถาบันวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอุตสาหกรรมขั้นสูงแห่งชาติในประเทศญี่ปุ่น ได้รวบรวมผู้นำจากทั่วโลกในด้าน PV การบูรณาการโครงข่ายไฟฟ้า การวิเคราะห์ และการกักเก็บพลังงาน จากสถาบันวิจัย สถาบันการศึกษา และภาคอุตสาหกรรม การประชุมครั้งแรกในปี พ.ศ. 2559 ได้กล่าวถึงความท้าทายในการบรรลุเป้าหมายอย่างน้อย 3 เทราวัตต์ภายในปี พ.ศ. 2573

การประชุมในปี 2561 ได้เพิ่มเป้าหมายให้สูงขึ้นไปอีก เป็นประมาณ 10 เทระวัตต์ภายในปี 2573 และเพิ่มเป็นสามเท่าของเป้าหมายภายในปี 2593 ผู้เข้าร่วมการประชุมเชิงปฏิบัติการครั้งนั้นยังคาดการณ์ได้อย่างแม่นยำว่าการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ทั่วโลกจะสูงถึง 1 เทระวัตต์ภายในห้าปีข้างหน้า ซึ่งเกินขีดจำกัดดังกล่าวไปเมื่อปีที่แล้ว

“เรามีความก้าวหน้าอย่างมาก แต่เป้าหมายยังต้องอาศัยการทำงานอย่างต่อเนื่องและการเร่งดำเนินการ” แนนซี เฮเกล ผู้อำนวยการศูนย์แห่งชาติเพื่อการผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ (NREL) กล่าว เฮเกลเป็นผู้เขียนหลักของบทความใหม่ในวารสารศาสตร์“ระบบโฟโตวอลตาอิกส์ในระดับหลายเทราวัตต์: การรอคอยไม่ใช่ทางเลือก” ผู้เขียนร่วมเป็นตัวแทนสถาบัน 41 แห่งจาก 15 ประเทศ

“เวลาคือสิ่งสำคัญ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญที่เราต้องตั้งเป้าหมายที่ทะเยอทะยานและบรรลุผลได้ ซึ่งจะสร้างผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญ” มาร์ติน เคลเลอร์ ผู้อำนวยการ NREL กล่าว “มีความก้าวหน้าอย่างมากในแวดวงพลังงานแสงอาทิตย์แบบโฟโตโวลตาอิก และผมมั่นใจว่าเราสามารถบรรลุเป้าหมายได้มากกว่านี้ หากเรายังคงสร้างสรรค์นวัตกรรมและดำเนินการอย่างเร่งด่วนต่อไป”

รังสีดวงอาทิตย์ที่ตกกระทบสามารถให้พลังงานได้มากเกินพอต่อความต้องการพลังงานของโลก แต่มีเพียงส่วนน้อยเท่านั้นที่ถูกนำมาใช้จริง ปริมาณไฟฟ้าที่จ่ายโดยแผงโซลาร์เซลล์ทั่วโลกเพิ่มขึ้นอย่างมากจากปริมาณเล็กน้อยในปี 2553 เป็น 4-5% ในปี 2565

รายงานจากการประชุมเชิงปฏิบัติการระบุว่า “ช่องทางในการดำเนินการในระดับวงกว้างเพื่อลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกควบคู่ไปกับการตอบสนองความต้องการพลังงานทั่วโลกในอนาคตกำลังถูกปิดลงเรื่อยๆ” พลังงานแสงอาทิตย์เป็นหนึ่งในไม่กี่ทางเลือกที่สามารถนำมาใช้ทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลได้ทันที “ความเสี่ยงสำคัญในทศวรรษหน้าคือการตั้งสมมติฐานที่ไม่ถูกต้องหรือความผิดพลาดในการสร้างแบบจำลองการเติบโตที่จำเป็นในอุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์ แล้วมาตระหนักในภายหลังว่าเราผิดพลาดในด้านที่ต่ำ และจำเป็นต้องเพิ่มการผลิตและการใช้งานในระดับที่ไม่สมจริงหรือไม่ยั่งยืน”

ผู้เขียนคาดการณ์ว่า การบรรลุเป้าหมาย 75 เทราวัตต์ จะก่อให้เกิดความต้องการอย่างมากทั้งจากผู้ผลิต PV และชุมชนวิทยาศาสตร์ ตัวอย่างเช่น

• ผู้ผลิตแผงโซลาร์เซลล์ซิลิคอนจะต้องลดปริมาณการใช้เงินลงเพื่อให้เทคโนโลยีนี้มีความยั่งยืนในระดับหลายเทราวัตต์
• อุตสาหกรรม PV จะต้องเติบโตต่อไปในอัตราประมาณ 25% ต่อปีในช่วงปีสำคัญต่อไปนี้
• อุตสาหกรรมจะต้องพัฒนานวัตกรรมอย่างต่อเนื่องเพื่อปรับปรุงความยั่งยืนของวัสดุและลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

ผู้เข้าร่วมการประชุมเชิงปฏิบัติการยังกล่าวอีกว่า ต้องมีการออกแบบเทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์ใหม่เพื่อการออกแบบเชิงนิเวศเศรษฐกิจและการหมุนเวียน แม้ว่าการรีไซเคิลวัสดุจะไม่ใช่วิธีการแก้ปัญหาที่คุ้มทุนในปัจจุบันสำหรับความต้องการวัสดุ เนื่องจากการติดตั้งในปัจจุบันมีจำนวนค่อนข้างน้อยเมื่อเทียบกับความต้องการในอีกสองทศวรรษข้างหน้า

รายงานระบุว่า เป้าหมายการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ขนาด 75 เทราวัตต์ “เป็นทั้งความท้าทายที่สำคัญและแนวทางที่เป็นไปได้ในอนาคต ประวัติศาสตร์ที่ผ่านมาและแนวโน้มปัจจุบันชี้ให้เห็นว่าสามารถบรรลุเป้าหมายนี้ได้”

NREL เป็นห้องปฏิบัติการแห่งชาติหลักของกระทรวงพลังงานสหรัฐอเมริกา สำหรับการวิจัยและพัฒนาพลังงานหมุนเวียนและประสิทธิภาพพลังงาน NREL ดำเนินงานให้กับกระทรวงพลังงานโดย Alliance for Sustainable Energy LLC