研究人员发现了导致光伏组件成本下降99%的因素。
加热器

成本的大幅下降太阳能光伏(PV)模块,下降了99%在过去的四十年里,经常被吹捧为一个主要的可再生能源技术的成功故事。但从来没有被完全解决了一个问题:究竟占了惊人的下降吗??

关键作用在减少技术的成本


一项新的分析由麻省理工学院研究人员已经确定了什么导致了储蓄,包括最重要的政策和技术的变化。例如,他们发现,政府政策帮助全球市场增长中起到了至关重要的作用在减少这种技术的成本。

在设备层面,的主导因素是提高转换效率,或发电的数量从给定的阳光。

的见解可以帮助告知未来政策和评估是否在其他技术可以实现类似的改进。的发现最近报道在《能源政策,在一篇由麻省理工学院副教授杰西卡Trancik,博士后Goksin Kavlak,和研究科学家James McNerney。

团队看了技术水平(低级)因素影响成本通过改变模块和制造过程。太阳能电池技术已经大大提高;例如,细胞已经成为更有效的将太阳光转化为电能。

这样的因素,Trancik解释说,落在一个类别的底层机制处理物理产品本身。

“高级”成本的影响机制


该小组还估计成本的影响“高层”机制,包括在实践中学习,研究和发展,和规模经济。

例子包括改进生产流程的方式削减产生有缺陷的细胞的数量,从而提高产量,事实上,更大的工厂导致显著的规模经济。

这项研究中,覆盖了1980年至2012年(在哪个模块成本下降了97%),发现有六个低级的因素占了10%以上的每一个整体成本下降,和这些因素的四个至少占15%。

结果指出,“有许多不同的“旋钮”的重要性,达到一个稳定的下降成本”,Trancik说。降低成本的机会越多,越有可能是,他们将很快被耗尽。

的重要性因素随着时间的推移发生了变化


的相对重要性的因素改变了随着时间的推移,研究显示。在早些年,研究和开发是高层机制占主导地位的降低成本,通过对设备本身和制造方法的改进。

在过去的十年中,然而,最大的单一的高层因素持续成本下降的规模经济,太阳能电池和模块制造工厂已经变得更大。

”这就提出了一个问题:哪些因素可以帮助成本持续下降,”Trancik说。”什么是限制植物的大小?””

在政府政策方面,Trancik说刺激市场增长的政策约占总成本下降的60%,所以“扮演了一个重要的部分在减少成本”。

政策刺激市场增长全球包括可再生能源配额制等措施,上网电价,和各种补贴。政府资助的研究和发展在不同的国家占剩下的40%——尽管公共研发在早些年发挥了较大的作用,她说。

驾驶技术改进


这是很重要的信息,她还说,因为“很长一段时间已经有讨论这些政策的工作——他们是否真的驾驶技术改进吗?现在,我们不仅能回答这个问题,我们可以说多少”。

这一发现,基于设备级的建模机制而不是纯粹的相关性分析,提供了强有力的证据之间的“良性循环”,可以创建技术创新和政策来减少排放,Trancik说。

随着排放政策实施,低碳技术市场发展,技术改进,和未来减排的成本可以下降。”这个分析帮助我们理解为什么这一切发生的时候,和反馈可以多强。””

Trancik和她的同事们计划类似的方法应用于分析其他技术,如核能、以及其他地区的太阳能设施——所谓的平衡系统,包括安装结构和电源控制器所需的太阳能模块——这并不包括在这项研究。

”我们开发的方法可以作为一种工具来评估不同的技术成本,回顾性和前瞻性,”Kavlak说。

“技术创新的开放黑盒”


”这开辟了一个不同的造型技术变革的方式,从设备层面的政策措施,和介于两者之间的,”Trancik说。”我们开放的黑盒技术创新、”她补充道。

”展望未来,我们可以改善我们的直觉因素一般使技术提高很快。该工具的应用太阳能光伏我们能做的只是一个开始,”麦克纳尼说。

虽然这项研究集中在过去的表现,它确定的因素表明,“它看起来像有机会进行进一步的成本改进这项技术”。

研究结果还表明,研究人员应该继续致力于替代技术晶体硅,这是今天太阳能光伏技术的主要形式,但许多其他品种正在积极探索潜在的更高的效率或降低材料成本。

这项研究还强调了继续进步的重要性提高制造系统的效率,在降低成本一直是重要的作用。”可能有更多的收益,在这个方向上,”Trancik说。

Gregory Nemet教授在美国威斯康星大学麦迪逊分校的公共事务,他并没有参与这项研究,说:“这项工作很重要,因为它确定了过去15年太阳能光伏需求的增长是这一时期惊人的成本降低的最重要驱动力。

”在日本的政策,德国,西班牙,加州,和中国市场的增长,为自动化创造了机会,的规模,和通过实践来学习”。”

Nemet补充道:“他们的模型是简单的和一般,这将有助于为解决气候变化和其他能源相关问题所需的其他技术制定政策。””

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成本的大幅下降太阳能光伏(PV)模块,下降了99%在过去的四十年里,经常被吹捧为一个主要的可再生能源技术的成功故事。但从来没有被完全解决了一个问题:究竟占惊人…