太陽エネルギーは、理論的には、世界の電力需要を国土面積のわずか 0.3% で賄うことができます。これは、デンマークのオーフス大学が率いる学術機関のグループによる新しい研究の主な結論の 1 つです。研究者たちは、世界のエネルギー情勢を支配しようとする太陽光発電の競争において、原料と土地の入手可能性が本当の障害にはならないだろうと主張しています。

科学者たちは、 1,370 kWh/kW の太陽光発電の年間平均発電量には、3,800 万ヘクタールが必要になると主張しています。彼らは、世界の総面積が13,003 百万ヘクタールであることに注目しました。

「したがって、現在の電力消費は、利用可能な土地の 0.3% をカバーする太陽光発電によって賄うことができます」と、研究者のマルタ ビクトリアはpv マガジンに語っています。

研究者らは、今後数年間の世界的な太陽光発電の展開に関する従来の仮定は、一般に、主に古典的で密集した実用規模の発電所を考慮した土地被覆とコストの予測に基づいていると述べています。彼らは、そのような予測は、垂直 PV、水上設置、農業用発電、ビル一体型アレイ、およびその他の革新的な PV システム構成の可能性を無視していると主張しています。

「それにもかかわらず、これらの初期のアプリケーションは、システム レベルでまだ革新の余地があることを示しています」と学者は述べています。「要約すると、利用可能な土地はローカルレベルで太陽光発電を制限する可能性がありますが、それは大規模な制限にはなりません。したがって、材料と土地の利用可能性に基づいた正確で最新の制約をモデルに含めることをお勧めします。」

科学者たちは、最近Jouleに掲載された「 Solar photovoltaics is ready to power a Sustainable future 」で彼らの調査結果を説明しました。彼らは、太陽電池技術の効率は将来的に大幅に向上し、特定の場所での土地制限の問題に対処するのに役立つ可能性があると述べました. 彼らはまた、原材料の入手可能性は薄膜 PV 技術のみの問題であり、現在世界市場の 95% を占める結晶シリコンセルの問題ではない可能性があると主張しました。

「効率の向上とより薄い接触指の使用のおかげで、ワットあたりの銀の使用はここ数年で大幅に減少しており、必要に応じて銅またはアルミニウムを代替品として使用することができます」と研究グループは強調しました。「PV の非セル材料 (ガラス、プラスチック、アルミニウム、コンクリート、スチール) も制限を表すとは思われません。」

研究者はまた、太陽光発電は 1976 年以来 23% の学習率を維持しており、容量が 2 倍になるたびにPV 技術のコストが 23% 低下したことも報告しています。

「学習率がモジュールの価格に基づいていることを考えると、サプライヤー間の激しい競争による PV 製造のマージンの大部分の排除も含まれます」と科学者は述べ、コスト削減の主な要因は効率の向上であると指摘しました。規模の経済、およびシリコン材料に関する科学的研究。

この研究は、PV が今後 10 年間に直面する課題もいくつか示しています。これらには、ソフト コストを削減する規制の枠組みの作成、設備投資の削減、適切な税制による他のエネルギー セクターの電化の実現、PV の効率と信頼性の向上に関する研究の強化が含まれます。