Viện Khoa học và Công nghệ Công nghiệp Tiên tiến Quốc gia Nhật Bản (AIST), Viện Hệ thống Năng lượng Mặt trời Fraunhofer của Đức (Fraunhofer ISE) và Phòng thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia Hoa Kỳ (NREL) đang hợp tác để phát triển một hệ thống năng lượng mặt trời quy mô lớn. xem xét và công bố những vấn đề cần giải quyết.
Ví dụ giả định về tốc độ lắp đặt điện mặt trời toàn cầu (75 TW vào năm 2050)
(Nguồn: AIST)
Ba tổ chức đã tổ chức “Hội thảo Terawatt 3” vào tháng 5 năm 2022 và tóm tắt các cuộc thảo luận ở đó thành một bài báo. Bài báo này đã được xuất bản trên tạp chí Science vào ngày 6 tháng 4 năm 2023. Tiêu đề của bài báo là "Quang điện ở quy mô nhiều terawatt: Chờ đợi không phải là một lựa chọn."
Ví dụ về chia sẻ năng lượng mặt trời được giới thiệu ở Châu Âu
(Nguồn: Fraunhofer ISE)
Trong cùng một bài báo, ''Sản xuất năng lượng mặt trời có lợi thế về thân thiện với môi trường, hiệu quả kinh tế và cung cấp năng lượng ổn định, và đang đẩy nhanh sự lan rộng của nó như một trong những phương tiện phát điện chính.'' Đây là một trong số ít công nghệ có thể được phổ biến với chi phí tương đối thấp và trong thời gian ngắn. Đây là chìa khóa để hiện thực hóa một xã hội bền vững."
Để đạt được tính trung lập carbon, song song với quá trình khử carbon của năng lượng điện, cần thúc đẩy điện khí hóa các lĩnh vực giao thông vận tải như ô tô, máy bay và tàu thủy, cũng như các quy trình công nghiệp như luyện kim loại và tổng hợp hóa học. Người ta nói rằng việc sản xuất năng lượng mặt trời sẽ được yêu cầu để đáp ứng nhu cầu trong tương lai.
Ngoài ra, bài báo trích dẫn rằng công suất lắp đặt tích lũy của sản xuất điện mặt trời sẽ đạt khoảng 1,1 TW (terawatt = nghìn tỷ W = 1 tỷ kW) vào cuối năm 2022, lần đầu tiên đạt mốc “TW”. Giả định rằng quy mô năng lượng mặt trời sẽ được yêu cầu trong một xã hội bền vững sẽ là 75 TW vào khoảng năm 2050, người ta đánh giá rằng "những thành tựu cho đến nay và triển vọng trong tương lai cho thấy mục tiêu này có thể đạt được."
Năng lượng mặt trời hiện chỉ chiếm khoảng 4% đến 5% sản lượng điện của thế giới, nhưng bằng cách tăng công suất lắp đặt hàng năm lên khoảng 10 lần trong 10 năm tới, thị trường sẽ tăng trưởng với tốc độ hàng năm là 25%. để mở rộng với tốc độ tăng gấp đôi khoảng ba năm một lần.
Bài báo trích dẫn những điểm sau đây là những điểm chính trong việc thực hiện tốc độ phổ biến như vậy. “Điều quan trọng là phải mở rộng quy mô trong 10 năm tới (nếu cố mở rộng sau này sẽ có nguy cơ không theo kịp tốc độ mở rộng, hoặc khả năng cung ứng tạm thời trở nên thừa và thiếu) tính bền vững.” “Cần phải nghiên cứu các giải pháp bằng cách sử dụng nhiều chiến lược như củng cố lưới điện, lưu trữ điện, đáp ứng nhu cầu (DR), hydro, bơm nhiệt và xe điện (EV)”, “Chi phí vận chuyển và nguồn cung Từ quan điểm giảm nguy cơ hỏng hóc và thúc đẩy phổ biến thông suốt, không nên tập trung quá nhiều các cơ sở sản xuất thiết bị liên quan ở một quốc gia hoặc khu vực, năng lượng mặt trời là lựa chọn hàng đầu.” điện (BIPV), sạc xe điện và chia sẻ năng lượng mặt trời (agriPV) cũng rất hữu ích."
