2022-10-09
作者：光伏資訊
來(lái)源：光伏資訊
在未來(lái)，生產(chǎn)能源的主要方式將會(huì)是太陽(yáng)能，畢竟，太陽(yáng)能才是地球上最豐富的能源來(lái)源。
過(guò)去的一百年，是“輕松能源”的一百年——即用技術(shù)勘探、挖掘和利用這些礦產(chǎn)能源都很容易，因?yàn)樗鼈儾恍枰嗝聪冗M(jìn)的創(chuàng)新。然而，地球的資源卻是有限的，到2030年人們對(duì)能源的需求還將增加兩到三倍。但不論是從氣候角度，還是能源開(kāi)采方面，傳統(tǒng)能源的困境都不可忽視。
石油、天然氣和煤炭是不可再生能源，它們雖然可靠卻很昂貴，人類社會(huì)需要一個(gè)新的能源計(jì)劃。以應(yīng)對(duì)全球經(jīng)濟(jì)的人口和生產(chǎn)力需求——經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)需要能源來(lái)支撐。而從源頭上更新我們所需要的能源，使之與生命系統(tǒng)相協(xié)調(diào)，比如太陽(yáng)能以及其他提到的能源，則是在能源領(lǐng)域擁有未來(lái)智慧的表現(xiàn)。
正在改變的能源格局
實(shí)際上，人類文明在利用能源方面一直不夠智慧且不顧未來(lái)。千百年來(lái)，人類把能源從土地或海洋里開(kāi)采出來(lái)，破壞風(fēng)景以攫取煤炭，燃燒石油為我們的汽車和城市提供動(dòng)力，而在這個(gè)過(guò)程中，也引起了氣候變化、污染。
一直以來(lái)，人們使用的能源，主要是化石燃料已變得越來(lái)越稀缺，成本高昂，而且對(duì)氣候的影響程度到了威脅人類生存的水平。
至于如何改變這一糟糕的現(xiàn)狀，看起來(lái)最簡(jiǎn)單的答案就是停止燃燒石化燃料，但是，但要做到這一點(diǎn)非常困難。石化燃料已經(jīng)與現(xiàn)代人的生活畫(huà)上等號(hào)，它確實(shí)在為現(xiàn)代人們的生活“加油”。另一個(gè)方法則是用“更聰明”的方式經(jīng)營(yíng)能源系統(tǒng)。多數(shù)能源系統(tǒng)的運(yùn)作基礎(chǔ)是讓能源供給跟隨能源需 求，讓供需維持穩(wěn)定平衡，電力尤其如此。
不過(guò)，想要真正解決能源危機(jī)，最重要的，還是尋找石化燃料的替代能源。就發(fā)電來(lái)說(shuō)，我們可以選用低碳能源來(lái)取代石化燃料，比如可再生能源、風(fēng)力、太陽(yáng)能與生質(zhì)能源，當(dāng)然還有核能。開(kāi)發(fā)可以代替化石燃料的新能源也是近年來(lái)能源領(lǐng)域的趨勢(shì)所指。
從 2014 年開(kāi)始推廣的國(guó)際倡議行動(dòng)“RE100”就是其中一個(gè)例子。RE100 為“再生能源 （Renewable Energy）100%”的縮寫，是全球非營(yíng)利組織“氣候組織”和全球環(huán)境管理認(rèn)證機(jī)構(gòu)“碳揭露計(jì)劃”（Carbon Disclosure Project）主導(dǎo)的倡議，其目標(biāo)是在 2050 年之前讓企業(yè)用電 100%轉(zhuǎn)換成使用再生能源。
當(dāng)然，這個(gè)過(guò)程涉及到各種利益關(guān)系。為了掌握新及再生能源時(shí)代的霸權(quán)，各國(guó)之間的爭(zhēng)奪戰(zhàn)和各大企業(yè)的策略時(shí)時(shí)刻刻都在發(fā)生變化。但無(wú)庸置疑的是，人類若再不實(shí)現(xiàn)碳中和及再生能源的轉(zhuǎn)換，終將面臨能源大災(zāi)難。也就是說(shuō)，轉(zhuǎn)向再生能源依然是人類面臨的首要課題。
2017 年，斯坦福大學(xué)的馬克·雅各布森教授提出了一個(gè)促進(jìn)包括美國(guó)在內(nèi)的139個(gè)國(guó)家在 2050 年之前100%使用再生能源的藍(lán)圖。他利用計(jì)算機(jī)建模證明了再生能源發(fā)電優(yōu)于傳統(tǒng)能源發(fā)電，其秘訣就在于電力的儲(chǔ)能方式。若將儲(chǔ)電、儲(chǔ)熱、低溫儲(chǔ)能、儲(chǔ)氫設(shè)備與再生能源發(fā)電設(shè)備結(jié)合在一起，便能以干凈的再生能源供應(yīng)所有的電能。
聯(lián)合國(guó)提出的2016至2030年的永續(xù)發(fā)展目標(biāo)中，第七項(xiàng)目標(biāo)就是使用再生資源和能源。彭博新能源財(cái)經(jīng)的《2020新能源展望》（NEO2020）預(yù)測(cè)，在接下來(lái)的三十年， 將投資于新發(fā)電設(shè)備的15萬(wàn)億美元中，有80%會(huì)是太陽(yáng)能、風(fēng)能、儲(chǔ)能系統(tǒng)（ESS）等新及再生能源。此外，到了2050年，新及再生能源將為全世界提供56%的電力。
托尼·塞巴教授在《能源革命 2030》 中寫道，“石器時(shí)代會(huì)結(jié)束，并不是因?yàn)槿祟愑帽M了石頭，而是因?yàn)楦鼉?yōu)良的技術(shù)‘青銅器’取代了石器”，當(dāng)今的能源現(xiàn)狀也是如此。除了關(guān)乎化石燃料是否枯竭，隨著再生能源的發(fā)電成本在先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展下逐漸下降，全球能源資源也必然發(fā)生變化。
能源變革的主力軍
在新的再生能源中，最值得人們關(guān)注的就是“太陽(yáng)能”。
幾千年來(lái)，人類文明一直渴望利用太陽(yáng)這個(gè)取之不盡、用之不竭的火球。為了擺脫化石燃料，世界也需要利用更多的太陽(yáng)能。我們的這顆恒星產(chǎn)生的能量是最終到達(dá)地球的光束能量（陽(yáng)光）的20億倍。然而，那些光束所提供的能量卻是世界所需能量的1萬(wàn)倍以上。這意味著，從理論上講，對(duì)美國(guó)來(lái)說(shuō)，僅僅覆蓋得克薩斯州1%面積的太陽(yáng)能電池板就可以滿足全美所有的電力需求。換言之， 太陽(yáng)可以讓世界能源增長(zhǎng)成千上萬(wàn)倍 。
實(shí)際上，太陽(yáng)能市場(chǎng)自2000年起幾乎每年都成長(zhǎng)40%以上。如果這種趨勢(shì)持續(xù)發(fā)展下去，太陽(yáng)能很快就會(huì)在全球能源生產(chǎn)量中占100%。太陽(yáng)能的持續(xù)增長(zhǎng)，終將逐步取代化石燃料的市場(chǎng)份額。
如果中國(guó)和美國(guó)保持穩(wěn)定的需求，且發(fā)展中國(guó)家重啟因新冠疫情而被推延的太陽(yáng)能計(jì)劃，2021年全球太陽(yáng)光電裝置量將比前一年增加20%以上。彭博新能源財(cái)經(jīng)估算，2021年全球太陽(yáng)光電裝置量規(guī)模為151吉瓦到194吉瓦。若裝置量達(dá)到194吉瓦，將有望較前一年成長(zhǎng)45%以上。
韓國(guó)也將從新萬(wàn)金的大規(guī)模計(jì)劃開(kāi)始推動(dòng)太陽(yáng)能發(fā)電事業(yè)。為了成為碳中和國(guó)家，韓國(guó)將制訂具體目標(biāo)并付諸行動(dòng)其太陽(yáng)能市場(chǎng)規(guī)模將逐漸擴(kuò)大。2020年，韓國(guó)的太陽(yáng)能市場(chǎng)規(guī)模只有3.8吉瓦，但2021年將成長(zhǎng)到超過(guò)4吉瓦。
如果全球經(jīng)濟(jì)能夠穩(wěn)定下來(lái)， 2022年將會(huì)出現(xiàn)高達(dá)200吉瓦的太陽(yáng)能需求。與2017年的需求相比，這會(huì)是五年來(lái)首次增加將近2倍。
當(dāng)前，太陽(yáng)能提供了全球1/3的電力能源。到21世紀(jì)結(jié)束之前，將陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電能、熱能和便攜式燃料可以滿足世界上大部分的能源需求。到那時(shí)，21世紀(jì)將作為人類最終馴服太陽(yáng)的時(shí)代而被歷史銘記。
并且， 未來(lái)的太陽(yáng)能技術(shù)也將不同于在當(dāng)前的硅基太陽(yáng)能光伏電池板 。不可否認(rèn)，如今這些光伏電池板確實(shí)在確立太陽(yáng)能技術(shù)為可行能源方面發(fā)揮了重要作用，它們的成功也讓全球的投資者堅(jiān)信投資清潔能源項(xiàng)目是安全的。當(dāng)前，這些光伏電池板，正在從最初的笨重、外形簡(jiǎn)陋、性能極差，逐漸進(jìn)化為如今的輕巧、新穎美觀，并且具備更高的光電轉(zhuǎn)化效率。到2030年，工業(yè)打印機(jī)將開(kāi)始大量生產(chǎn)各種顏色和不同透明度的太陽(yáng)能光伏涂層。10年后，給人們的房子涂上太陽(yáng)能涂層或許將會(huì)和涂油漆一樣便宜。