ถูกกว่า เปลี่ยนแปลง และสำคัญ: การเพิ่มขึ้นของพลังงานแสงอาทิตย์

ปารีส – ผลิตไฟฟ้าจากแสงแดดที่กระทบพื้น ทำงานในเวลากลางคืน แม้กระทั่งช่วยปลูกสตรอเบอร์รี่ เทคโนโลยีแผงโซลาร์เซลล์กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็วเนื่องจากต้นทุนลดลงสำหรับส่วนสำคัญของการเปลี่ยนแปลงพลังงานของโลก

สำนักงานพลังงานระหว่างประเทศกล่าวว่าพลังงานแสงอาทิตย์จะต้องเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในทศวรรษนี้เพื่อให้บรรลุเป้าหมายสภาพภูมิอากาศของปารีสในการ จำกัด อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นเป็น 1.5 องศาเซลเซียสเหนือระดับก่อนยุคอุตสาหกรรม

ข่าวดีก็คือค่าใช้จ่ายลดลงอย่างมาก

ในรายงานเกี่ยวกับการแก้ปัญหาเมื่อต้นปีนี้ คณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ กล่าวว่าต้นทุนหน่วยพลังงานแสงอาทิตย์ลดลง 85% ระหว่างปี 2010 ถึง 2019 ในขณะที่ลมลดลง 55%

Gregory Nemet ศาสตราจารย์จาก University of Wisconsin-Madison และผู้เขียนนำรายงานดังกล่าวกล่าวว่า “มีคนอ้างว่าเป็นวิธีที่ถูกที่สุดที่มนุษย์สามารถผลิตไฟฟ้าได้ในวงกว้าง

ผู้เชี่ยวชาญหวังว่าราคาเชื้อเพลิงฟอสซิลที่สูงและความกลัวต่อความมั่นคงด้านพลังงานที่เกิดจากการรุกรานยูเครนของรัสเซียจะช่วยเร่งการใช้พลังงานหมุนเวียน

โมเมนตัมได้รวมตัวกันในวันอาทิตย์ด้วยร่างกฎหมายสภาพอากาศที่ทะเยอทะยานของสหรัฐ ซึ่งจัดสรรเงิน 370 พันล้านดอลลาร์ในความพยายามที่จะลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกลง 40 เปอร์เซ็นต์ภายในปี 2573

การวิเคราะห์โดยผู้เชี่ยวชาญที่มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน ประมาณการว่า การเรียกเก็บเงินอาจมีอัตราการเพิ่มพลังงานแสงอาทิตย์ถึงห้าเท่าในปี 2025 เช่นเดียวกับในปี 2020

Nemet กล่าวว่าโซลาร์เพียงอย่างเดียวสามารถสร้างระบบไฟฟ้าครึ่งหนึ่งของโลกได้อย่างน่าเชื่อถือภายในกลางศตวรรษแม้ว่าเขาจะเตือนไม่ให้มองหา “กระสุนเงิน”

“ผมคิดว่ามีศักยภาพสูงจริงๆ” เขากล่าวกับเอเอฟพี

– การเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว –

“ผลกระทบจากไฟฟ้าโซลาร์เซลล์” ซึ่งเป็นกระบวนการที่เซลล์แสงอาทิตย์แปลงแสงแดดเป็นพลังงานไฟฟ้า ถูกค้นพบครั้งแรกในปี พ.ศ. 2382 โดยนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส Edmond Becquerel

หลังจากหลายทศวรรษของนวัตกรรม เซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้ซิลิกอนเริ่มมีการพัฒนาในสหรัฐอเมริกาในปี 1950 โดยดาวเทียมดวงแรกของโลกที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์เปิดตัวในปี 1958

IPCC กล่าวถึงเทคโนโลยีพลังงานทั้งหมด เทคโนโลยีขนาดเล็กเช่นพลังงานแสงอาทิตย์และแบตเตอรี่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถปรับปรุงและนำไปใช้ได้เร็วกว่าตัวเลือกที่เทอะทะเช่นนิวเคลียร์

ทุกวันนี้ แผงเกือบทั้งหมดที่ส่องแสงระยิบระยับบนหลังคาและแผ่กระจายไปทั่วทุ่งกว้างนั้นผลิตในประเทศจีนโดยใช้สารกึ่งตัวนำซิลิกอน

แต่เทคโนโลยีกำลังเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว

ในรายงานล่าสุด IEA กล่าวว่าเซลล์แสงอาทิตย์ใหม่เหล่านี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพในการแปลงแสงเป็นพลังงานได้ดีกว่าโมดูลมาตรฐานเพียงสี่หรือห้าปีที่ผ่านมา

นอกจากนี้ยังมีวัสดุใหม่และเซลล์ไฮบริดอีกมากมายที่ผู้เชี่ยวชาญคาดการณ์ว่าจะสามารถเพิ่มประสิทธิภาพได้มาก

ซึ่งรวมถึงเทคโนโลยี “ฟิล์มบาง” ราคาถูก มีประสิทธิภาพ และน้ำหนักเบา เช่นเดียวกับเทคโนโลยีที่ใช้หมึกพิมพ์ Perovskites ที่สามารถพิมพ์ด้วยหมึกพิมพ์

ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าพวกเขาเพิ่มโอกาสในการขยายพื้นที่ผลิตพลังงานแสงอาทิตย์อย่างรวดเร็ว หากสามารถผลิตให้มีความทนทานเพียงพอที่จะทนต่อการใช้งานได้นานถึงสองทศวรรษ

การวิจัยล่าสุดได้เพิ่มความหวังว่าจะเป็นไปได้

ในการศึกษาชิ้นหนึ่งที่ตีพิมพ์ในวารสาร Science เมื่อเดือนเมษายน นักวิทยาศาสตร์ได้เพิ่มวัสดุที่ประกอบด้วยโลหะลงในเซลล์ perovskite ทำให้มีเสถียรภาพมากขึ้นและมีประสิทธิภาพใกล้เคียงกับแบบจำลองซิลิกอนแบบดั้งเดิม

งานวิจัยอื่นๆ ผสมผสานวัสดุเพื่อวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน

การศึกษาหนึ่งใน Nature ใช้แบบจำลอง “ตีคู่” โดยมีเซมิคอนดักเตอร์ perovskite เพื่อดูดซับแสงอินฟราเรดใกล้บนสเปกตรัมแสงอาทิตย์ในขณะที่วัสดุอินทรีย์คาร์บอนดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตและส่วนที่มองเห็นได้ของแสง

และจะเกิดอะไรขึ้นหลังจากพระอาทิตย์ตกดิน?

นักวิจัยจากสแตนฟอร์ดกล่าวว่าในปีนี้พวกเขาได้ผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ที่สามารถเก็บเกี่ยวพลังงานได้ในชั่วข้ามคืน โดยใช้ความร้อนที่รั่วออกมาจากโลกกลับคืนสู่อวกาศ

“ผมคิดว่ามีความคิดสร้างสรรค์มากมายในอุตสาหกรรมนี้” รอน ชอฟฟ์ หัวหน้าฝ่ายวิจัยพลังงานหมุนเวียนและเทคโนโลยีการเปิดใช้กองเรือของสถาบันวิจัยพลังงานไฟฟ้ากล่าว

– ที่ตั้ง ที่ตั้ง –

การผลิตพลังงานจากแต่ละแผงจะมีความสำคัญมากขึ้นเรื่อยๆ เมื่อมีการนำพลังงานแสงอาทิตย์ออกไปในขนาดที่ใหญ่ขึ้น ทำให้เกิดความกังวลเกี่ยวกับการใช้ที่ดินและเป็นอันตรายต่อระบบนิเวศ

Schoff กล่าวว่าการออกแบบที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพอย่างหนึ่งซึ่งกำลังเป็นที่นิยมมากขึ้นสำหรับโครงการขนาดใหญ่คือพลังงานแสงอาทิตย์แบบ “สองหน้า”

หน่วยสองด้านเหล่านี้ดูดซับพลังงานไม่เพียง แต่โดยตรงจากรังสีของดวงอาทิตย์ แต่ยังมาจากแสงที่สะท้อนจากพื้นดินเบื้องล่างด้วย

โซลูชันอื่นๆ เกี่ยวข้องกับการใช้พื้นที่เดียวกันเพื่อวัตถุประสงค์หลายประการ เช่น แผงโซลาร์กึ่งโปร่งแสงที่ใช้เป็นหลังคาป้องกันสำหรับต้นสตรอเบอร์รี่หรือพืชผลอื่นๆ

อินเดียเป็นผู้บุกเบิกการใช้แผงโซลาร์เซลล์เหนือคลองเมื่อสิบปีก่อน โดยลดการระเหยของน้ำเมื่อผลิตไฟฟ้า

นักวิทยาศาสตร์ในแคลิฟอร์เนียกล่าวว่าหากรัฐในสหรัฐฯ ที่ประสบภัยแล้งทำร่มเงาคลองของตน จะช่วยประหยัดได้ประมาณ 63 พันล้านแกลลอน

การก่อสร้างในโครงการนำร่องมีกำหนดจะเริ่มในปีนี้

– ทุกแบบ ทุกขนาด –

ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าพลังงานแสงอาทิตย์จะเป็นหนึ่งในตัวเลือกพลังงานผสมกัน ด้วยเทคโนโลยีต่างๆ ที่เหมาะสมกว่าสำหรับสถานที่ต่างๆ

Schoff กล่าวว่าในที่สุดกริดพลังงานเหล่านั้นที่มีพลังงานแสงอาทิตย์และลมมากกว่าร้อยละ 25 ต้องการวิธีเก็บพลังงาน – ด้วยแบตเตอรี่หรือสิ่งอำนวยความสะดวกขนาดใหญ่ที่ใช้สิ่งต่าง ๆ เช่นน้ำสูบหรืออากาศอัด

ผู้บริโภคสามารถมีส่วนร่วมได้ด้วย Nemet กล่าวโดยเปลี่ยนการใช้พลังงานเป็นช่วงกลางวันให้มากขึ้น หรือแม้กระทั่งโฮสต์เครือข่ายพลังงานแสงอาทิตย์ของตนเองในรูปแบบ Airbnb

เขากล่าวว่าลักษณะโมดูลาร์ของพลังงานแสงอาทิตย์หมายความว่าสามารถนำไปใช้ในประเทศกำลังพัฒนาที่มีการเข้าถึงกริดแบบดั้งเดิมได้น้อย

“คุณสามารถใช้พลังงานแสงอาทิตย์บนบางสิ่งที่เล็กพอๆ กับนาฬิกา และบางสิ่งที่ใหญ่เท่ากับโรงไฟฟ้าที่ใหญ่ที่สุดในโลก” เขากล่าว

“ฉันคิดว่านั่นคือสิ่งที่ทำให้ผู้คนตื่นเต้นกับมัน”