近年、太陽光発電は急速な成長を見せており、技術と価 これまでのところ、世界の電力の約3％は太陽光発電から来ています。 しかし、それは、国際再生可能エネルギー機関が気候協定の目標を達成し、世界的なメルトダウンを避けるために再生可能エネルギーが毎年必要であると
そのような目標を達成するためには、長い問題のリストを解決する必要があると専門家は言います。 例えば、既存のパネルは、どのくらいの太陽光を電気に変換できるかに制限されています。 効率は過去40年間で増加していますが、約10％しか増加していません。 支持者は、人々がクリーンエネルギーに関与するための良い方法として住宅屋上の設置を検討するだろうが、真の太陽革命は、おそらく大規模な設置を必
ここでは、解決策を見つけることができれば、研究者が言う、太陽光発電を進めるのに役立つ四つのことのリストがあります。
問題1:パネルのためのより良い材料を見つける
従来のシリコンパネルの欠点は、高コストと低効率です。 しかし、カルシウム、チタン、酸素で構成される鉱物であるペロブスカイトの助けを借りて、太陽効率が大幅に向上することが期待されています：ペロブスカイトパネルは、非常に薄い層として製造することができ、より少ない材料を必要とし、より少ないエネルギー集約的なプロセスから作成されます。
10年の研究開発の後、ペロブスカイトパネルの効率率は2%から25%に上昇しました。 しかし、ペロブスカイトには独自の問題があります。
「商業化はまだ非常に限られている」と、英国に拠点を置く独立した気候とエネルギーのシンクタンクであるEMBERの電力と気候データアナリスト、Ufuk Alparslanは言 Alparslanによると、耐久性とコストはペロブスカイトの2つの欠点であり、前者の問題は「通常の太陽電池パネルよりもはるかに短い寿命に関連しています。”
オックスフォード大学のオフショットであるOxfordPVでは、研究者はペロブスカイトをタンデムセルとしても知られるシリコンパネルの上に置くことによっ OxfordPVの最高科学責任者で物理学の教授であるHenry Snaithは、ペロブスカイトがタンデム細胞で吸収できる日光のスペクトルを調整することができたと言います。
「可視スペクトルからより多くのエネルギーを抽出します」とSnaith氏は言い、ペロブスカイトをシリコンの上にコーティングすると、「赤外線を吸収するのに非常にうまくいきます」と付け加えて、より効率的になります。 Snaithは、タンデムセルが主流の太陽のための次のステップ-改善になることを期待しています。 次の10年から20年にわたって、”ロードマップは、今日のモジュールの効率を約倍にすることです。”
問題2:貯蔵および伝達の改善
太陽のための他の技術的な挑戦は貯蔵容量を高めることを含んでいる。 米国では、晴れている南カリフォルニアから曇りの北東部までのように、長距離にわたって太陽光発電の伝送を拡大するための改善も最重要です。
「より高いレベルの浸透に達するにつれて、National Renewable Energy Laboratoryの上級財務アナリストであるDavid Feldman氏は、「柔軟性は、特にグリッドがエネルギーをどのようにインセンティブ ストレージは、多くの市場の非常に大きな部分になってきています。 私たちが話してきた展開のレベルに到達したいのであれば、ストレージはその重要な部分になると思います。”
さらに、専門家は、他の形態のクリーンエネルギーが太陽の弱い地域に取って代わるのに役立つ可能性が高いと考えています。
ロッキーマウンテン研究所のウダイ-バラダラヤンによると、”国の特定の地域で非常に寒い冬の呪文の間、太陽と風だけに頼るのはむしろ困難です”と、環境とエネル 「効率だけでなく、水素や炭素の隔離や貯蔵のような他の技術だけでなく、原子力は、本当にこれらの困難に対処するのに役立ちます。”
問題3: 太陽が浮かんでいるのを助ける、文字通り
まだ広く実装されていない太陽の設置を拡大する一つの方法は、パネルを湖や海に浮かべることです。
これらのパネルは、通常の陸上ユニットと同じように動作しますが、様々な利点があります：水はパネルをより涼しく保ち、性能を5-10％向上させます。 水の上にこれらのパネルをインストールすると、大規模なプロジェクトのための土地を取得する問題の周りに取得します。 そして浮遊太陽はまた水力電気を使用し、エネルギー格子の部分になることができます。
しかし、浮遊太陽はユニークなパズルピースの独自のセットを持っています。 “ここで考慮すべきことは、水の生活に影響を与えるように水面をあまり覆うことではありません”とAlparslan氏は言います。 “しかし、水力発電所の10％のカバレッジでさえ、世界の太陽光発電の可能性の数千テラワットに変換されます。”
しかし、パネルを所定の位置に係留して固定することは、通常の接地された太陽よりも複雑で、コストがかかることが証明されます。
問題4: 適切な法律と投資を得る
製造業の改善は、過去20年間でソーラーをより利用可能にしました。 EMBERによると、EUのソーラーは6月と7月の2021の間に過去最高に上昇し、総電力の10％を占めています（世界平均をはるかに上回っています。）しかし、それは十分ではありません–そして、スケールアップの挑戦の規模は困難です。 可能な解決策は、技術だけではなく、お金と政治に沸騰します。
例えば、2021年7月、欧州グリーン取引の一環として、欧州委員会は、再生可能エネルギーの目標を2030年までに40％に引き上げる立法パッケージを提案した。 これには、大規模な太陽光プロジェクトの設置を容易にし、屋上の設置を建設許可から免除し、電力網に投資し、特定の建物に最小限の再生可能エネル
米国では、2019年に太陽電池パネルの出荷が過去最高の33％増加に達したとエネルギー情報局が指摘した。 エネルギー省は、太陽光発電が2050年までに国の電力のほぼ半分をどのように供給できるかを概説した報告書を発表しました。 多額の支出を通じて、太陽光発電は2020年の電力の3％から2035年までに40％に上昇するでしょう。 ジョー-バイデン大統領の提案された、そして激しく議論された、passed3.5兆予算計画は、渡された場合–現時点では大きな場合-現在または以前の採掘現場に建設される太陽プロジェクトを開始する。
しかし、大きな問題は、単に人々が自分の家や業界で太陽電池パネルを手に入れることを容易にすることです。 アクセンチュア研究所の新興エネルギー技術研究者であるDaniel Gregory氏は、”技術を十分な人に利用できるようにすることは、技術そのものよりも問題です。 家やアパートを借りている人のために、それは彼らがそれに参加し、借りた家のために太陽を使用する方法は明らかではありません。”
課題が残っているにもかかわらず、多くの研究者は、太陽はその勢いを維持し、世界中で拡大する運命にあると信じています。 「私たちは太陽が大企業である転換点に達したと思います」とFeldman氏は言います。 “私は間違いなくあなたがそこにすべてのコミットメントを見ると、私たちが太陽と風に向かって動いていることは避けられないようだと思”