اگر بخواهید گزارشی درباره آینده انرژی خورشیدی از سوی وزارت نیرو تصویری آفتابی از سه دهه آینده ارائه می دهد ، که در پایان آن تقریبا نیمی از انرژی کشور توسط خورشید تأمین می شود. اما برای اینکه این اتفاق بیفتد ، باید فشارهای بزرگی در چهار خط اصلی رخ دهد: فوتوولتائیک بهتر ، ذخیره انرژی بیشتر ، هزینه نرم کمتر و به کار انداختن حدود یک میلیون نفر.
در اینجا آنچه که گزارش می گوید برای رسیدن به اهداف بلندپروازانه ای که تعیین کرده است ، باید در هر یک از این بخش ها اتفاق بیفتد.
فتوولتائیک بهتر
خود سلولهای خورشیدی باید هم از نظر هزینه و هم از نظر کارایی به پیشرفت خود ادامه دهند تا به حجم نصب مورد نظر DOE برسند. به عنوان مرجع ، در سال 2020 15 گیگاوات انرژی خورشیدی نصب شد ، بیشترین مقدار – اما ما باید تا 2025 این میزان نصب را دو برابر کنیم ، سپس تا سال 2030 دوباره آن را دو برابر کنیم.
اگر کارآیی فتوولتاییک ها بهبود نیابد ، این بدان معناست که این اعداد بلند پروازانه باید بیشتر از این هم باشد تا بتوان آن را مد نظر قرار داد. و اگر آنها در قیمت های امروز بمانند ، هزینه ها برای دستیابی به این حجم ها نیز بسیار زیاد خواهد بود.
فوتوولتائیک ها راه زیادی را طی کرده اند ، اما راه طولانی نیز در پیش دارند.
خوشبختانه کارایی در حال افزایش است و هزینه در حال حاضر کاهش می یابد. اما این طور نیست که فقط به طور طبیعی اتفاق می افتد. شرکت ها و محققان در سراسر جهان میلیون ها دلار برای فرآیندهای جدید تولید ، مواد جدید و سایر پیشرفت ها هزینه کرده اند که به صورت جداگانه افزایش می یابد اما به مرور افزایش می یابد. این تحقیق اساسی و پیشرفت علم و روش های پیرامون خورشیدی است باید با سرعتی که در دو دهه گذشته داشته اند یا فراتر از آن ادامه می یابد.
DOE پیشنهاد می کند که تحقیقات در راستای ارزان تر کردن PV های عجیب و غریب یا انباشتن سلول ها برای به حداقل رساندن تلفات مربوط به باند می تواند بسیار مهم باشد. بسترهای انعطاف پذیر و کاشی مانند و یا تاسیسات نیمه شفاف که نور را به محصولات زراعی یا فضای داخلی ساختمان منتقل می کنند نیز ممکن است شکل بگیرند. در مجموع این برنامه می خواهد که هزینه کلی را از 1.30 دلار/وات امروز به طور متوسط به نصف تا 0.20 دلار تا سال 2030 و بیشتر پس از آن تقریباً نصف کاهش دهد.
تغلیظ کننده های خورشیدی عنوان خود را در این گزارش آورده اند و بسیاری از شرکت ها به دنبال جایگزینی فرآیندهای صنعتی هستند. اینها به احتمال زیاد برای پشتیبانی از شبکه به طور کلی استفاده نمی شوند ، اما با این وجود جایگزین بسیاری از فرایندهای سوخت فسیلی می شوند.
ذخیره انرژی بیشتر
یکی از پیامدهای اجتناب ناپذیر دریافت انرژی از خورشید این است که در شب باید به انرژی ذخیره شده به نوعی یا در اصل هسته ای یا زغال سنگ تکیه کنید ، اما به طور فزاینده ای نوعی ذخیره سازی است که نیروی اضافی جمع آوری شده در طول روز را جمع آوری می کند. با توجه به اینکه بیشترین استفاده از انرژی های تجدیدپذیر پوشش داده می شود ، شهرها می توانند با خیال راحت از منابع انرژی مبتنی بر کربن دور شوند.
در حالی که ما اغلب به ذخیره انرژی از نظر باتری ها فکر می کنیم و مطمئناً آنها وجود خواهند داشت ، اما مقدار انرژی که باید ذخیره شود چیزی مانند باتری های لیتیوم یونی را به عنوان مکانیزم اصلی ذخیره سازی رد می کند. درعوض ، انرژی اضافی را می توان برای تولید سوخت های تجدیدپذیر تشنه انرژی ، مانند پیل های سوختی هیدروژنی ، صرف کرد. این سوخت می تواند برای تولید برق در شرایطی که خورشید نمی تواند تقاضا را تامین کند ، مورد استفاده قرار گیرد.
نمودار نشان می دهد که تقاضا در حالت عادی چگونه (بنفش) ، سپس چگونه با خورشیدی (نارنجی) و چگونه ذخیره انرژی می تواند این بار را کاهش دهد (رنگهای جامد).
این فقط پاسخ “بالای سر” است. همانطور که در گزارش آمده است: “فناوری های ذخیره سازی حرارتی ، شیمیایی و مکانیکی در مراحل مختلف توسعه قرار دارند ، از جمله ذخیره حرارتی پمپاژ شده ، ذخیره انرژی مایع هوا ، فناوری های جدید مبتنی بر گرانش و ذخیره هیدروژن زمین شناسی.”
بدون تردید انواع فناوریهای جدید و قدیمی برای تأمین سطوح مختلف افزونگی انرژی و مدت زمان ذخیره سازی در کشور کار خواهند کرد. اینها راه بسزایی را در جهت ایجاد انرژی خورشیدی و دیگر منابع تجدیدپذیر انرژی که بتواند برای بخش بیشتری از تقاضا مورد استفاده قرار گیرد ، پیش می برد.
کاهش هزینه های نرم
اگر بخواهیم میزان استقرار سلول های خورشیدی را دو برابر و دو برابر کنیم ، هزینه ها نه تنها برای خود سلول ها ، بلکه کل روند پایان به پایان کاهش می یابد: ارزیابی ، حسابداری ، کار و البته سود به دلیل شرکت هایی که کار واقعی را انجام می دهند.
کاهش هزینه های غیر سخت افزاری در حال حاضر هدف بسیاری از استارتاپ ها است ، مانند Aurora Solar ، که به وضوح نوشته های روی دیوار را مشاهده کرد و برنامه ریزی ، تجسم و فروش تاسیسات خورشیدی را به صورت آنلاین تا حد ممکن آسان کرد.
در حال حاضر هزینه یک سقف خورشیدی ممکن است دو برابر سخت افزار یا بیشتر باشد. عوامل متعددی در این زمینه وجود دارد ، از تامین مالی گرفته تا مقررات تا بازارها ، و هر کدام پیچیدگی های خاص خود را خارج از حوصله این مقاله دارند. کافی است بگویم که اگر بتوانید با ساده سازی زمان یا هزینه مربوط به هر یک از این مناطق ، یک درصد از هزینه نصب و راه اندازی خورشیدی صرفه جویی کنید ، حجم بیش از اندازه کافی برای تبدیل آن یک نقطه به یک مبلغ عمده وجود خواهد داشت. برای تحقق این امر ، تلاش های مشترک بسیاری از ذهن های سازمانی و تجاری لازم است ، همانطور که تلاش بسیاری از دانشمندان علمی برای بهبود PV ها لازم است.
یک میلیون شغل
آخرین اما مطمئناً کم اهمیت ، کسی مجبور است در واقع انجام دهید همه این کارها این بدان معناست که نیروی کار زیادی است – چندین برابر چهارم میلیون نفر که در حال حاضر برآورد می شود که امروزه به صنعت خورشیدی در کشور وابسته هستند.
اعتبار تصویر: ویل لستر/بولتن روزانه Inland Valley (در پنجره جدیدی باز می شود) / گتی ایماژ
مشاغل در این بخش ، از کارگران ماهر با تجربه در ساخت و ساز گرفته تا متخصصان انرژی که مدیریت شبکه ها را انجام داده اند تا جادوگران مشارکت عمومی و خصوصی که تجارت را به مشوق های اجتناب ناپذیر دولت از بالا به پایین متصل می کنند. نیم میلیون تا یک میلیون شغل اضافی تقریباً شامل بسیاری از شرکت ها و صنایع فرعی جدید خواهد بود ، اما شکست کلی تا کنون حدود 65 درصد نصب و توسعه پروژه ، 25 درصد فروش و تولید و مابقی نقش های متفرقه بوده است. به
با این حال ، شایان ذکر است که نگرانی های انرژی در حال حاضر با بندهای سفید به زیرساخت نفت و زغال سنگ چسبیده است باید ده ها هزار مورد استفاده قرار گیرد و بخش انرژی تجدیدپذیر یک فضای گذار عالی است. این گزارش می گوید: “در طول دوره گذار ، برخی از شرکت های سوخت فسیلی ممکن است با مشکلات مالی بیشتری روبرو شوند.” نویسندگان به شدت پیشنهاد می دهند که برنامه های گذار را تأمین کنند که شامل آموزش ، جابجایی و تضمین مزایای مالی موجود مانند حقوق بازنشستگی می شود.
این گزارش اشاره می کند که صنعت خورشیدی به طور گسترده سفید و مردانه است ، مانند چند صنعت دیگر که می توانیم نام ببریم ، بنابراین احتمالاً ارزش آن را دارد که در این زمینه کار کنیم اگر میلیون ها نفر استخدام شده به طور عادلانه باشند.
می توانید مطالعه کامل را در اینجا مرور کنید.