隨著氣候相關(guān)的政策在國際、國家、區(qū)域和次區(qū)域?qū)用胬^續(xù)強(qiáng)化，未來十年太陽能替代煤炭等碳密集型能源的趨勢將更加明顯，太陽能發(fā)電行業(yè)將迎來顯著增長。據(jù)預(yù)測，到2030年，太陽能占全球總發(fā)電量的份額將從2020年的3.3%增加到9.0%。亞洲有望成為推動太陽能光伏發(fā)電增長的核心力量，并成為全球光伏發(fā)電的領(lǐng)導(dǎo)者，北美和西歐將是全球太陽能發(fā)電領(lǐng)域項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)最低的地區(qū)市場。項(xiàng)目招標(biāo)和可再生能源拍賣仍然是全球太陽能行業(yè)投資的主要途徑。太陽能組件、數(shù)字化技術(shù)、鈣鈦礦型太陽能電池技術(shù)的不斷進(jìn)步，在未來十年的中后期，有望進(jìn)一步顯著提高轉(zhuǎn)換效率并大幅降低成本。
  一、到2030年全球太陽能總裝機(jī)容量提高到1747.5GW
  據(jù)Fitch Solutions公司預(yù)測，到2030年，全球太陽能總裝機(jī)容量將從2020年底的715.9GW增加到1747.5GW，增幅高達(dá)144%。中國、美國和印度將分別增加436.9GW，151.3GW和88.2GW，占太陽能預(yù)期新增總量的三分之二以上。中國仍將是最大的太陽能市場，太陽能總裝機(jī)容量有望從2020年底的253.4GW增加到2030年的690.3GW，占2030年全球太陽能新增總量的42%。鑒于政府對小型太陽能系統(tǒng)的補(bǔ)貼，消費(fèi)者對商業(yè)和戶用自發(fā)電系統(tǒng)興趣的增長，分布式光伏系統(tǒng)將在未來幾年推動中國太陽能市場的增長。美國將繼續(xù)成為僅次于中國的第二大太陽能市場，在可觀的存量項(xiàng)目、支持性政策和強(qiáng)勁需求的帶動下，美國太陽能發(fā)電量在2023-2030年間將以年均12.2GW的速度增長，太陽能+儲能項(xiàng)目所占的份額將越來越高。印度太陽能市場強(qiáng)勁的增長前景得益于政府的融資機(jī)制、稅收激勵、凈計(jì)量制度等一系列監(jiān)管激勵措施。在第26屆聯(lián)合國氣候大會(COP26)上，印度總理莫迪還宣布到2030年，印度50%的電力將來自可再生能源，非化石能源產(chǎn)能從2015年設(shè)定的450GW增加到500GW。此外，澳大利亞、印度尼西亞、西班牙、土耳其、智利、巴西、哥倫比亞、烏克蘭、納米比亞、摩洛哥和馬來西亞等市場在太陽能領(lǐng)域的吸引力日益增長。
  二、技術(shù)進(jìn)步帶動下太陽能發(fā)電成本將持續(xù)下降
  成本競爭力在太陽能長期增長前景中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。由于模塊成本的快速下降、規(guī)模經(jīng)濟(jì)、供應(yīng)鏈競爭等因素的影響，太陽能發(fā)電的成本在過去十年中顯著下降。未來十年，在技術(shù)進(jìn)步的帶動下，太陽能發(fā)電的成本將繼續(xù)下降，太陽能在全球范圍內(nèi)的成本競爭力日益增強(qiáng)。
  更強(qiáng)大、更高效的模塊:太陽能模塊制造商將繼續(xù)推進(jìn)技術(shù)進(jìn)步，以開發(fā)更強(qiáng)大、更高效的模塊。在功率輸出方面，光伏行業(yè)正在朝著600W以上高功率時(shí)代邁進(jìn)。隨著模塊功率的增加，生產(chǎn)相同容量的所需模塊的數(shù)量減少了，相應(yīng)地相關(guān)的成本(例如，安裝和建造成本，跟蹤器的建造成本，電纜布線及其他成本)也得以降低，從而降低了總體系統(tǒng)平衡部件(BOS)成本。在某些情況下，高功率組件也可以在土地使用費(fèi)方面帶來一定節(jié)省。
  改進(jìn)的跟蹤技術(shù):太陽能智能跟蹤系統(tǒng)能很好的適應(yīng)復(fù)雜地形，做到因地制宜，全面提升光伏發(fā)電對太陽能的利用發(fā)電效率，在光伏行業(yè)中將得到了廣泛運(yùn)用。根據(jù)測算提高的發(fā)電量，一般來說，雙軸太陽能跟蹤系統(tǒng)最大能提高40%的發(fā)電量。目前，跟蹤系統(tǒng)制造商正致力于該領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)化，以減少組裝、安裝、操作和維護(hù)成本，縮小固定傾斜系統(tǒng)和跟蹤系統(tǒng)之間的成本差異，從長遠(yuǎn)來看，將進(jìn)一步降低太陽能項(xiàng)目的整個壽命周期的成本。
  太陽能項(xiàng)目的數(shù)字化:推進(jìn)太陽能行業(yè)的數(shù)據(jù)分析和數(shù)字化，將幫助開發(fā)商削減開發(fā)成本和運(yùn)維成本。例如，人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)軟件可以有效地確定太陽能發(fā)電系統(tǒng)的理想布局和設(shè)計(jì)。數(shù)字孿生設(shè)備，即真實(shí)太陽能設(shè)備的數(shù)字復(fù)制品，可以預(yù)測設(shè)備故障、分析工作條件，從而降低運(yùn)維成本，提高太陽能發(fā)電廠的性能和產(chǎn)量。
  軟成本，包括客戶獲取、許可、融資和安裝勞力成本，占整個項(xiàng)目成本的很大一部分。根據(jù)IRENA的數(shù)據(jù)，軟成本占公用事業(yè)規(guī)模太陽能光伏總成本的比例從德國的29%到俄羅斯的57%不等。美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(National Renewable Energy Laboratory)的數(shù)據(jù)顯示，2020年，在美國，軟成本分別占公用事業(yè)規(guī)模、商業(yè)和住宅太陽能項(xiàng)目成本的35%、55%和64%。未來10年，全球市場的軟成本也將繼續(xù)下降，這既是技術(shù)進(jìn)步的結(jié)果，也是政府加大對該行業(yè)支持的結(jié)果。首先，光伏組件、逆變器和跟蹤器的技術(shù)進(jìn)步將降低安裝勞力成本。其次，為了實(shí)現(xiàn)凈零和可再生能源目標(biāo)，世界各國政府將繼續(xù)努力簡化審批和融資流程，以鼓勵太陽能和風(fēng)能投資，例如，多米尼加共和國的能源委員會(CNE)一直在與多米尼加促進(jìn)局(出口和投資中心)合作，創(chuàng)建一個新的精簡平臺，外國投資者可以利用該平臺投資非水電可再生能源項(xiàng)目。美國政府推出了SolarApp+軟件，以幫助減少地方政府許可的時(shí)間和成本,支持住宅太陽能的快速部署。
  太陽能電池技術(shù)的不斷進(jìn)步，特別是鈣鈦礦太陽能電池，為未來十年中后期在轉(zhuǎn)換效率方面的進(jìn)一步顯著提高和成本的大幅下降創(chuàng)造了潛力。鈣鈦礦是一種具有與鈣鈦礦晶體相同的特殊晶體結(jié)構(gòu)的材料。在太陽能電池中使用鈣鈦礦的研究進(jìn)展迅速，單結(jié)鈣鈦礦太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率從2006年的3%提高到2021年12月的25.8%。將鈣鈦礦材料分層疊加在硅上可以產(chǎn)生更高的功率轉(zhuǎn)換效率，其潛在極限接近40%。相比之下，一個典型的硅太陽能電池板目前的效率約為20%。此外，鈣鈦礦電池的制作工藝簡單，生產(chǎn)成本和材料成本低，比傳統(tǒng)的硅電池更易生產(chǎn)。值得注意的是，盡管從長遠(yuǎn)來看，疊層太陽電池和鈣鈦礦太陽電池技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景，但在實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用前仍然有許多挑戰(zhàn)需要解決。