2019年11月，國際可再生能源署發(fā)布《光伏發(fā)展的未來》，能源部門的脫碳化和碳減排，以限制氣候變化是國際可再生能源署（IRENA）能源轉(zhuǎn)型路線圖的核心。這些路線圖審視并提供了一個雄心勃勃、但技術(shù)和經(jīng)濟上可行的路徑，面向可持續(xù)和清潔能源的未來，對低碳技術(shù)進(jìn)行部署。
作為2019年全球能源轉(zhuǎn)型報告的一部分，國際可再生能源署已經(jīng)探討了2050年的兩個能源發(fā)展選項。第一種是當(dāng)前和規(guī)劃的政策（參考案例）設(shè)定的能源路徑。第二種是更清潔的氣候適應(yīng)路徑，該路徑主要基于更雄心勃勃的目標(biāo)，而要實現(xiàn)這一路徑，需要可再生能源和能源效率措施（REmap Case），將全球氣溫上升限制在2度以下，接近1.5度，在政府間氣候變化專門委員會（IPCC）2018年報告中提出的設(shè)想方案范圍內(nèi)實現(xiàn)一致。
太陽能光伏發(fā)電的現(xiàn)狀和未來—跟蹤太陽能光伏的加速部署以實現(xiàn)巴黎氣候目標(biāo)的進(jìn)展
本報告基于國際可再生能源署氣候彈性路徑（REmap Case），總結(jié)了太陽能光伏（PV）發(fā)電在全球能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型中的重要性，具體表明未來需要加大太陽能光伏發(fā)電的部署，以在未來的三十年內(nèi)實現(xiàn)巴黎氣候目標(biāo)。
本報告主要發(fā)現(xiàn)如下：
加速可再生能源的部署，結(jié)合深度電氣化和能源效率措施的加強，到2050年可以實現(xiàn)全球需要的超過90%的能源相關(guān)二氧化碳（CO2）減排，使世界走上實現(xiàn)巴黎氣候目標(biāo)的能源之路。在所有低碳技術(shù)選擇中，僅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(shù)值占能源部門減排潛力總量的21%。
實現(xiàn)巴黎目標(biāo)需要一系列部門和技術(shù)的明顯加速。到2050年，太陽能光伏發(fā)電將成為僅次于風(fēng)能的第二大發(fā)電來源，引領(lǐng)全球電力行業(yè)的轉(zhuǎn)型。到2050年太陽能光伏發(fā)電將占全球電力需求總量的四分之一（25%），成為重要的發(fā)電來源之一。
在未來三年內(nèi)，要大力擴大太陽能光伏裝機容量。這需要在未來十年內(nèi)將太陽能光伏總裝機增加近六倍，從2018年全球的480吉瓦（GW）增至2030年的2840吉瓦，到2050年增至8519吉瓦，增長近18倍。
太陽能光伏產(chǎn)業(yè)需要在市場層面為未來30年的發(fā)展做好準(zhǔn)備。以年增長率計算，與當(dāng)前水平（2018年新增94吉瓦）相比，到2030年，年太陽能光伏新增裝機需增長近三倍（達(dá)到每年270吉瓦），到2050年需要增長近三倍（達(dá)到每年372吉瓦）。由于其模塊化和分布式的特性，太陽能光伏技術(shù)正在適應(yīng)各種離網(wǎng)應(yīng)用和當(dāng)?shù)貤l件。在過去十年（2008~18年），全球離網(wǎng)太陽能光伏裝機容量增長了十倍以上，從2008年的0.25吉瓦增至2018年的近3吉瓦。離網(wǎng)太陽能光伏發(fā)電是實現(xiàn)全面能源接入和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)。
在區(qū)域?qū)用?，亞洲有望推動太陽能光伏發(fā)電的潮流，成為太陽能光伏能源領(lǐng)域的世界領(lǐng)導(dǎo)者。從總裝機容量來看，亞洲（主要是中國）將繼續(xù)占據(jù)太陽能光伏發(fā)電的主導(dǎo)地位，到2050年，其份額將超過50%，其次是北美（20%）和歐洲（10%）。
擴大太陽能光伏能源投資，對于加快未來能源的發(fā)展至關(guān)重要。在全球范圍內(nèi)，這意味著從現(xiàn)在到2050年，太陽能光伏投資平均每年增長68%（達(dá)到1920億美元/年）。2018年，太陽能光伏投資達(dá)到1140億美元/年。
迫切的需求和有吸引力的機遇，重新推動正在進(jìn)行的能源轉(zhuǎn)型
在大量電氣化的推動下，可再生能源和效率措施可為2050年提供超過90%的二氧化碳減排
提高規(guī)模經(jīng)濟和進(jìn)一步的技術(shù)改進(jìn)將繼續(xù)降低太陽能光伏的成本。從全球來看，太陽能光伏項目的總安裝成本在未來三十年內(nèi)將繼續(xù)下降。這將使太陽能光伏在許多市場具有很強的競爭力，到2030年，平均總安裝成本降至340~834美元/千瓦，到2050年降至165~481美元/千瓦，而2018年的平均總安裝成本為1210美元/千瓦。
與所有化石燃料發(fā)電來源相比，太陽能光伏發(fā)電的平準(zhǔn)化度電成本（LCOE）已經(jīng)具有競爭力，隨著安裝成本和性能的不斷提高，電價將進(jìn)一步下降。從全球范圍來看，太陽能光伏發(fā)電的平準(zhǔn)化度電成本將從2018年0.085美元/千瓦時的平均水平降至2030年0.02~0.08美元/千瓦時的水平，到2050年將達(dá)到0.014~0.05美元/千瓦時。
由于整個價值鏈的創(chuàng)新和成本快速下降的可預(yù)見性，太陽能光伏行業(yè)是一個快速演變的行業(yè)。第一代技術(shù)仍然是太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要驅(qū)動力，并且仍然擁有大部分的市場價值。盡管從長期來看，仍有一些障礙需要克服，疊型（tandem）和鈣鈦礦（perovskite）技術(shù)也提供了有趣的視角。新的電池結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)提高了效率水平。特別是，電池結(jié)構(gòu)中最重要的市場轉(zhuǎn)變是由雙面電池和組件組成的，其驅(qū)動力是采用先進(jìn)的電池架構(gòu)（如PERC電池（Passivated Emitter and Rear Cell）），以及與其他電池單元兼容性的新創(chuàng)新，如Half-Cut電池和其他。
利用太陽能光伏裝機快速增長的優(yōu)勢，通過在應(yīng)用層面探索創(chuàng)新技術(shù)，推進(jìn)一些研究項目和原型研究以激發(fā)未來市場的增長。光伏建筑一體化（BIPV）太陽能電池板就是一個案例。BIPV解決方案具有多種優(yōu)勢，如多功能性（可適應(yīng)各種表面）、成本效益（節(jié)省屋頂材料、人工/施工、翻新和翻新成本）、多功能性以及尺寸、形狀和顏色的設(shè)計靈活性。
在過去的幾十年里，太陽能電池板在效率和發(fā)電量方面有了很大的提高。2018年，多晶光伏效率達(dá)到17%，單晶光伏效率達(dá)到18%。這一積極趨勢預(yù)計將持續(xù)到2030年。然而，隨著全球光伏市場的增長，防止面板退化以及管理大量已退役光伏面板的必要性也隨著循環(huán)經(jīng)濟的實踐而開展。這包括減少材料使用和組件降解的創(chuàng)新和替代方法，以及在其使用壽命結(jié)束時重復(fù)使用和回收光伏面板的機會。
技術(shù)解決方案和對光伏發(fā)展支持的市場環(huán)境是為未來太陽能光伏并網(wǎng)占比持續(xù)提高做準(zhǔn)備的基礎(chǔ)。為了有效管理大規(guī)模間歇性可再生能源，必須利用能源系統(tǒng)所有部門的靈活性，從發(fā)電到輸配電系統(tǒng)、儲存（電力和熱能），到日益靈活的需求（需求側(cè)管理和部門耦合）。
2017年，可再生能源在一些國家，尤其是歐洲國家，取得了更高的份額：丹麥的間歇性可再生能源占比達(dá)到53%，南澳州為48%，立陶宛、愛爾蘭、西班牙和德國超過20%。在全球范圍內(nèi)，到2050年，要將60%的間歇性可再生能源發(fā)電（其中25%來自太陽能光伏發(fā)電）并網(wǎng)，與2018年對電網(wǎng)和電池儲能的投資（2970億美元/年）相比，電網(wǎng)、發(fā)電充足性和一些靈活性措施（儲能）的年均投資需要增加四分之一以上，達(dá)到3740億美元/年。
到2050年，太陽能光伏發(fā)電將占新增裝機容量最大占比
光伏行業(yè)完成的主要里程碑
太陽能光伏的創(chuàng)新商業(yè)模式和成本競爭力正在推動系統(tǒng)價格的降低。近年來，屋頂太陽能光伏系統(tǒng)的部署大幅增加，這在很大程度上要歸功于支持政策，如凈計量和財政激勵，這些政策在某些市場使光伏發(fā)電從經(jīng)濟角度比從電網(wǎng)—光伏—混合微型電網(wǎng)、虛擬發(fā)電廠和公用事業(yè)PPA購買電力更具吸引力。隨著巴西、中國、德國和墨西哥等大型市場部署的增加，分布式太陽能發(fā)電的競爭力顯而易見，但各國之間仍大相徑庭，這突顯出進(jìn)一步改善的潛力。
如果輔之以健全的政策，這種轉(zhuǎn)型可以帶來社會經(jīng)濟效益。到2050年，太陽能行業(yè)將雇用1800多萬人（其中1400萬人將受雇于太陽能光伏），比2018年的440萬個工作崗位（太陽能光伏360萬）高出四倍。然而，為了最大限度地實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型的成果，需要有一個全面的政策框架。部署策略需要與并網(wǎng)和扶持策略進(jìn)行協(xié)調(diào)。在扶持性政策框架下，需要特別注重工業(yè)、金融、教育和技能政策，以最大限度地實現(xiàn)轉(zhuǎn)型效益。教育和技能政策可以幫助勞動力掌握足夠的技能，并增加當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)機會。同樣，以國內(nèi)供應(yīng)鏈為基礎(chǔ)，健全的產(chǎn)業(yè)政策可以通過利用現(xiàn)有的經(jīng)濟活動支持太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)收入和就業(yè)增長。
釋放太陽能光伏的巨大潛力對于實現(xiàn)氣候目標(biāo)至關(guān)重要。只有通過在不同尺度（政策、市場和經(jīng)濟、技術(shù)、監(jiān)管、政治和社會）上消除目前的障礙，才能達(dá)到這一目標(biāo)。并網(wǎng)和電網(wǎng)靈活性、規(guī)模經(jīng)濟、獲得資金、缺乏標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量措施、消費者意識是未來30年可能阻礙太陽能光伏發(fā)電能力部署的主要障礙。通過一系列支持性政策和實施措施（包括創(chuàng)新的業(yè)務(wù)模式），立即消除現(xiàn)有障礙，金融工具對于促進(jìn)未來太陽能光伏發(fā)電能力的部署至關(guān)重要，從而能夠完成低碳、可持續(xù)的能源未來的轉(zhuǎn)型。
特此感謝中國光伏行業(yè)協(xié)會李嘉彤老師對本文翻譯的幫助。
來源：ERR能研微訊
