我们已经到达太阳能“临界点”了吗？

根据新的研究，太阳能的未来是不可避免的，但仍然存在挑战。

太阳能电池板现在更便宜、更容易开发，到 2050 年它们可能成为主要电力来源。但在这一转变过程中存在哪些挑战？

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新的研究声称，世界可能已经跨越了一个“临界点”，到 2050 年，太阳能将成为我们的主要能源。 

这项研究由埃克塞特大学和伦敦大学学院 (UCL) 的团队领导，基于数据驱动的技术和经济模型，该模型展示了太阳能光伏发电 (PV) 将如何成为我们的主要电力来源。即使没有其他气候政策的支持，也是本世纪的目标。 

然而，仍然存在可能阻碍这一结果的重大“障碍”。这包括对稳定电网的需求、发展中经济体对太阳能的适当融资、供应能力以及那些依赖传统能源行业工作的人的抵制。 

埃克塞特全球系统研究所的 Femke Nijsse 博士在一份声明中表示：“可再生能源的最新进展意味着以化石燃料为主的预测不再现实。”

“换句话来说，我们避免了电力行业‘一切照旧’的情况。然而，旧的预测通常依赖于将创新视为经济之外发生的事情的模型。事实上，正在部署的技术和学习以更便宜的成本部署技术之间存在良性循环。当您将这个周期纳入预测时，您可以代表太阳能在过去十年和未来的快速增长。 ”

此外，传统模型倾向于假设我们将来会停止“学习”某项技术，但事实并非如此。事实上，我们仍在看到太阳能技术的快速发展的新创新。 

“通过使用三个跟踪正反馈的模型，我们预计到本世纪中叶太阳能光伏发电将在全球能源结构中占据主导地位，”Nijsse 补充道。

然而，该团队警告说，以太阳能为主的电力系统可能会“陷入既不具有弹性也不可持续的配置，依赖化石燃料来提供可调度的电力。 ”

他们建议，政府不应试图实现太阳能转型本身，而应专注于克服上述四个具体障碍。 

第一个是“电网弹性”，指的是太阳能发电量在不同时间和不同条件（白天/夜间、季节、天气）下会发生变化。因此，网格设计时需要考虑到这一点。 

Nijsse 说：“如果你不制定适当的流程来应对这种变化，你最终可能不得不通过燃烧化石燃料来弥补。 ”

提高弹性的方法包括建设和投资其他可再生能源，例如风能，以及使用传输电缆连接不同地区，建立广泛的电力存储选项并提供管理需求的政策——这可能包括激励电动汽车以非充电价格充电。 -高峰时间。 

重要的是，政府对研发的资助可以在创建弹性电网的早期阶段产生巨大的影响。

然后才能获得足够的资金。太阳能的增长需要资金来维持。目前，低碳金融高度集中在高收入国家，而低收入国家却被忽视。即使是国际融资倡议也往往有利于中等收入国家，这使得非洲和其他地区的国家尽管潜力巨大，但获得的财政支持却较少。 

此外，还需要为供应链提供所需的材料。以太阳能为主的未来可能是金属和矿物密集型的，这将增加对“关键矿物”的需求。电气化和电池需要大规模原材料，例如锂和铜。随着能源脱碳努力的继续，到 2040 年，可再生技术预计将占铜和稀土元素总矿物需求的 40%，镍和钴的 60% 和 70%，以及锂的 90% 左右。 

最后，现有和传统行业的政治阻力可能会减缓这一关键转型。我们获取能源方式的快速转变可能会影响全球多达 1300 万化石燃料行业和其他相关行业工作人员的生计。 

更需要制定适当的区域经济和产业发展政策，以帮助解决不平等问题并减轻产业衰退带来的政治压力。 

伦敦大学学院可持续资源研究所的纳迪亚·阿梅利博士解释说：“人们越来越相信，随着全球可再生能源平均成本的大幅下降，发展中国家将更容易实现脱碳。” 

“我们的研究揭示了持续存在的障碍，特别是考虑到这些国家在公平条件下获取资本方面面临的挑战。适当的融资对于加快全球脱碳议程仍然至关重要。 ”

该研究发表在《自然通讯》上。