Thập kỷ tiếp theo quyết định sự phát triển của PV trên con đường đến năm 2050

Sự đồng thuận đạt được của những người tham gia trong phiên họp thứ 3^rdHội thảo Terawatt năm ngoái diễn ra sau những dự báo ngày càng lớn từ nhiều nhóm trên khắp thế giới về nhu cầu quang điện quy mô lớn để thúc đẩy điện khí hóa và giảm khí nhà kính.Sự chấp nhận ngày càng tăng của công nghệ PV đã khiến các chuyên gia đề xuất rằng đến năm 2050, sẽ cần khoảng 75 terawatt PV được triển khai trên toàn cầu để đáp ứng các mục tiêu khử cacbon.

Hội thảo, do đại diện của Phòng thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia (NREL), Viện Năng lượng Mặt trời Fraunhofer ở Đức và Viện Khoa học và Công nghệ Công nghiệp Tiên tiến Quốc gia ở Nhật Bản chủ trì, quy tụ các nhà lãnh đạo từ khắp nơi trên thế giới về PV, tích hợp lưới điện, phân tích và lưu trữ năng lượng từ các tổ chức nghiên cứu, học viện và ngành công nghiệp.Cuộc họp đầu tiên vào năm 2016 đã đề cập đến thách thức đạt được ít nhất 3 terawatt vào năm 2030.

Cuộc họp năm 2018 thậm chí còn nâng mục tiêu lên khoảng 10 TW vào năm 2030 và gấp ba lần con số đó vào năm 2050. Những người tham gia hội thảo đó cũng đã dự đoán thành công sản lượng điện toàn cầu từ PV sẽ đạt 1 TW trong vòng 5 năm tới.Ngưỡng đó đã được vượt qua vào năm ngoái.

Nancy Haegel, giám đốc Trung tâm Quang điện Quốc gia tại NREL cho biết: “Chúng tôi đã đạt được tiến bộ lớn, nhưng các mục tiêu sẽ đòi hỏi phải tiếp tục nỗ lực và tăng tốc”.Haegel là tác giả chính của bài báo mới trên tạp chíKhoa học, “Quang điện ở quy mô nhiều Terawatt: Chờ đợi không phải là một lựa chọn.”Các đồng tác giả đại diện cho 41 tổ chức từ 15 quốc gia.

Martin Keller, giám đốc NREL cho biết: “Thời gian là điều cốt yếu, vì vậy điều quan trọng là chúng ta phải đặt ra những mục tiêu đầy tham vọng và có thể đạt được và có tác động đáng kể”.“Đã có rất nhiều tiến bộ trong lĩnh vực năng lượng mặt trời quang điện và tôi biết chúng ta có thể đạt được nhiều thành tựu hơn nữa khi tiếp tục đổi mới và hành động khẩn trương.”

Sự cố bức xạ mặt trời có thể dễ dàng cung cấp đủ năng lượng để đáp ứng nhu cầu năng lượng của Trái đất, nhưng chỉ một tỷ lệ nhỏ thực sự được đưa vào sử dụng.Lượng điện do PV cung cấp trên toàn cầu đã tăng đáng kể từ mức không đáng kể vào năm 2010 lên 4-5% vào năm 2022.

Báo cáo từ hội thảo lưu ý “Cơ hội thực hiện hành động trên quy mô lớn nhằm cắt giảm phát thải khí nhà kính trong khi vẫn đáp ứng nhu cầu năng lượng toàn cầu trong tương lai đang ngày càng đóng lại”.PV nổi bật là một trong số rất ít lựa chọn có thể được sử dụng ngay để thay thế nhiên liệu hóa thạch.“Rủi ro lớn trong thập kỷ tới sẽ là đưa ra những giả định kém hoặc sai lầm trong việc lập mô hình tăng trưởng cần thiết trong ngành PV, và sau đó nhận ra quá muộn rằng chúng ta đã sai ở mức độ thấp và cần phải tăng cường sản xuất và triển khai để đạt được mức độ phi thực tế hoặc mức độ không bền vững.”

Các tác giả dự đoán việc đạt được mục tiêu 75 terawatt sẽ đặt ra yêu cầu đáng kể cho cả nhà sản xuất PV và cộng đồng khoa học.Ví dụ:

• Các nhà sản xuất tấm pin mặt trời silicon phải giảm lượng bạc sử dụng để công nghệ này có thể bền vững ở quy mô nhiều terawatt.
• Ngành công nghiệp PV phải tiếp tục tăng trưởng với tốc độ khoảng 25% mỗi năm trong những năm quan trọng tiếp theo.
• Ngành công nghiệp phải liên tục đổi mới để cải thiện tính bền vững của vật liệu và giảm tác động đến môi trường.

Những người tham gia hội thảo cũng cho biết công nghệ năng lượng mặt trời phải được thiết kế lại để thiết kế sinh thái và tuần hoàn, mặc dù vật liệu tái chế hiện không phải là giải pháp khả thi về mặt kinh tế đối với nhu cầu vật liệu do số lượng lắp đặt tương đối thấp so với nhu cầu trong hai thập kỷ tới.

Như báo cáo đã lưu ý, mục tiêu lắp đặt 75 terawatt PV “vừa là một thách thức lớn vừa là một con đường sẵn có phía trước.Lịch sử gần đây và quỹ đạo hiện tại cho thấy mục tiêu đó có thể đạt được.”

NREL là phòng thí nghiệm quốc gia chính của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ về nghiên cứu và phát triển năng lượng tái tạo và hiệu quả năng lượng.NREL được điều hành cho DOE bởi Liên minh Năng lượng Bền vững LLC.