最近の徹底的な系統的レビューにより、太陽光発電 (PV) が近い将来、世界のエネルギーの大部分を供給することが明らかになりました。推定によると、この技術は 2050 年までに世界の電力の約 61% を生成することになります。
フィンランドの LUT 大学、ドイツのハノーバー ライプニッツ大学、欧州委員会の共同研究センター、デンマーク工科大学の研究者がこの研究を実施し、電力、暖房、輸送システムに関するエネルギー転換のテーマに関する 60 件以上の査読済み研究から得た知識を編集、分析しました。-研究結果は、「Progress in Photovoltaics」や「Renewable and Sustainable Energy Reviews」などの有力ジャーナルに掲載され、ニッチな介入から将来のエネルギーシステムの重要な部分に至るまでの太陽光発電技術の印象的な道のりを実証しています。
ニッチからグローバルバックボーンへ
太陽光発電が実験室現象から従来の電源へと変化することは注目に値します。 1970 年代初頭の 1,000 を超える出版物をレビューした結果、研究者らは太陽光発電研究の方法論とデータ分析における 29 の重要な成果を認めました。この分析は 1970 年代の先見的な研究から始まり、2010 年代には時間単位のモデリングに進み、現在のマルチセクター マルチノード最適化技術に到達しました。{8}{8}
研究者らは、「太陽光発電は、人類史上のどの電源よりも早くエネルギー システムに浸透してきました。」と述べ、この前例のない成長は、コストの急落、ほぼ普遍的な可用性、システム アプリケーションの多様化によるものであると考えています。{0}現在、商用太陽電池モジュールは通常 20 ～ 22% の効率を達成していますが、集中した太陽光の下での高度な研究用セルは 40% を超えています。
革命の背後にある数字
主な結果は、大幅な一致と驚くべき相違の両方を示しています。大多数の研究では、太陽光発電と風力エネルギーを合わせたエネルギーが 2050 年までに総発電量の 80% から 99% を占めると予測されています。ただし、太陽光発電のみに関する予測は、太陽光の全負荷時間数、太陽光発電技術とその経済性に関する仮定、モデリング プロセスの複雑さなどの要因に応じて、5% から 98% までと非常に幅広い結果を表しています。{6}
しかし、より控えめな見積もりでも、太陽光発電の変革の可能性が強調されています。世界レベルでは、今世紀半ば頃に一次エネルギー総供給量に占める PV の割合が 60～80% であることが研究でますます明らかになり、移行研究全体では 61% と予測されています。{3}}いくつかの研究チームは、太陽光発電による世界の発電量の寄与が今世紀半ばまでに 60～80% の範囲になると特定しています。-
時代遅れのモデルは太陽光発電の真の可能性を過小評価している
このレビューの重要な発見は、多くのエネルギー移行モデルが時代遅れのコスト仮定により太陽光発電の将来の役割を過小評価し続けていることである。レビューされた研究で使用された 2050 年の事業規模の太陽光発電の資本支出の数値は、1 キロワットあたり 151 ユーロから 720 ユーロの範囲にあります-。研究の約 18% は依然として 500 ユーロ/kW を超えるコストを想定しています。これは、今日の現実世界では太陽光発電がすでに下回っている水準です。
「太陽光発電のコストは、ほぼどのシナリオが予想していたよりも速く低下しているため、これらの過去の数値を伝えるモデルは、太陽光発電の将来の役割を体系的に過小評価している」と研究者らは警告している。このコスト革命は、PV モジュールのコスト削減、性能、信頼性における 50 年以上にわたる累積的な進歩によって可能になりました。
数字は嘘をつきません。 2025 年には、太陽光発電が世界のエネルギー供給増加に最大の貢献を果たし、エネルギー供給増加の 25% 以上を占め、エネルギー供給に再生可能資源が使用された歴史上初めてのこととなります。{2}} 2025 年に世界では太陽エネルギー容量が 605 GW 増加し、太陽エネルギーの総生成量は 2022 年の発電量を上回り、世界の総エネルギー生成量の 8% 以上を占めました。国際再生可能エネルギー機関 (IRENA) によると、2025 年の太陽エネルギーの総容量は 2,392GW に相当し、これは再生可能エネルギーの総容量の 47% に相当します。
電力を超えて: 太陽光発電-から-X 経済
太陽光発電の影響は現在、従来の送電網をはるかに超えて、重工業や長距離輸送など、減少が難しい分野にまで広がっています。{0}{1}{2}{0}{1}豊富で低コストの太陽光発電により、電力-X-X 経路を通じて、グリーン水素、燃料、持続可能な化学物質、きれいな水の生産が可能になります。-セクター結合と燃料経路を統合することで、より広範なエネルギー経済における太陽光発電の全体的な価値と利用率が大幅に向上します。{9}}
最先端の 100% 再生可能エネルギー システム解析では、太陽光発電は電力、熱、輸送、産業、淡水化、二酸化炭素除去のすべての分野をカバーする相互接続されたマルチノードの研究設計で、時間単位の解像度で最大 8 つの異なるシステム アプリケーションで記述されています。-包括的な電力-から-X ルートと、送電網、ストレージ、デマンド レスポンス、多様なセクターの結合を含む幅広い柔軟性のポートフォリオは、現代のエネルギー計画に不可欠なものとなっています。
課題と今後の道筋
圧倒的に前向きな見通しにもかかわらず、研究者らは、地上-設置型発電所-規模と屋上太陽光発電-の区別など、基本的な太陽光発電システムの区別-ですら標準とは程遠く、この区別を含む研究は全研究のわずか16%であると警告しています。これは、モデリングの精度に大きなギャップがあり、対処する必要があります。
エネルギー計画立案者や政策立案者は、時代遅れの仮定に基づいてエネルギー システムを構築することを避けるために、コスト曲線と技術フレームワークを継続的に更新することが求められています。国際エネルギー機関の予測によると、2026 年には再生可能エネルギーが石炭を追い抜き、第 1 位の電源になると予想されており、太陽光発電は風力発電を追い越し、水力発電に次ぐ世界第 2 位の再生可能発電源になると予想されています。-
太陽時代の夜明け
「太陽光発電は、太陽時代へ向かう持続可能な文明の中核となるソリューションとして浮上した」と研究者らは結論づけている。 50 年にわたる累積的な研究、技術の進歩、コスト削減を経て、実験室での高価な好奇心として始まったエネルギー源は、人類史上最も手頃な価格で急速に成長するエネルギー源になりました。-
世界ではすでに 2 テラワットを超える太陽光発電容量が稼働しており、2050 年までに多くのシナリオで 75 テラワットを超えると予測されていることから、証拠は明らかです。太陽革命はこれから到来するものではなく、すでに到来しています。-。問題はもはや、太陽光発電が世界の主要なエネルギー源になるかどうかではなく、その可能性をいかに早く最大限に活用して、すべての人にとって持続可能な脱炭素化された未来を構築できるかということです。
