预计到2028年，中国将把占其GDP总量的3.57%投资于太阳能行业。图片来源：天合光能

英国埃克塞特大学全球系统研究所的一份报告得出结论，世界已经达到了“全球不可逆转的太阳能临界点”，届时太阳能将成为未来几年最有效和最具成本效益的发电形式。

研究人员本周早些时候发表了题为“太阳能转型的势头”的论文，该论文考虑了从现在到2060年，包括太阳能，可再生能源和化石燃料在内的多种发电形式的相对成熟和技术成熟度。

如下图所示，该报告的作者预计，到2050年，太阳能光伏将在全球能源结构中占据主导地位，到2044年将占全球发电量的一半以上。这与化石燃料行业形成鲜明对比，从2020年到2050年，天然气和石油对全球能源结构的贡献预计将从天然气的23.93%下降到7.78%，石油的2.74%下降到2.49%

太阳能的命运也与其他形式的可再生能源发电不一致，预计在此期间，陆上风能和水力发电对全球能源结构的相对贡献将下降。

作者将全球太阳能行业的持续扩张归因于技术创新和有效的政策，以及与该行业相关的强劲“学习率”，这有助于创造一个处于自我评估和增长状态的行业

“太阳能经历如此高的学习率的原因有很多，”该报告的作者写道。“它的简单性、模块化和大规模可复制性提供了重要的学习机会，与整个电子行业相关的学习机会。

“事实上，许多溢出效应都起源于计算机行业，”作者继续说道。“太阳能光伏的创新和改进正在进行中。例如，（混合）钙钛矿电池的商业化有望带来更高的效率和更低的单价。由于技术风险和金融学习的降低，融资在一定程度上降低了采购成本。

太阳能成本下降

这一趋势的另一个关键原因是太阳能发电成本的持续下降。报告指出，从2010-2020年，该行业的平准化度电成本（LCOE）每年下降15%，在此期间，世界太阳能装机容量每年增长25%。

这与国际可再生能源署（IRENA）得出的结论相呼应，该机构指出，2021年至2022年期间，全球太阳能度电成本下降了3%，下降速度较慢，但仍表明安装新太阳能容量的成本下降，使太阳能项目对潜在投资者更具财务吸引力。

下图显示了太阳能度电成本的下降与美国和中国这两个世界能源超级大国的煤炭和风能的下降情况相比如何。在这两个国家，煤炭发电成本从2020-50年开始增加，在美国达到117.37美元/兆瓦时的高位，也许最重要的是，在此期间，中国煤炭行业的LCOE高于美国太阳能行业的LCOE。

图表显示了美国和中国各种发电形式的度电成本。

与其他可再生能源相比，太阳能行业的这些令人鼓舞的数字支撑了更大的增长。报告指出，与全球太阳能装机容量的增加相比，2010-2020年间陆上风电装机容量同比仅增长12%。作者得出的结论是，如果这些增长率持续下去，太阳能和风能将在二十年内成为世界主导的能源部门，其中太阳能尤其有影响力。

“2020年，在E3ME-FTT模型中定义的70个地区中，风能的度电成本最低，”该报告的作者写道。“[如果]情况并非如此，太阳能光伏、核能或煤炭占主导地位。到2030年，这种情况已经逆转，有利于世界大部分地区的太阳能发电。

“我们假设全球每千瓦光伏电池板的成本均匀下降，每个地区的太阳辐射量不同，”作者继续说道。“由于这种国际溢出效应，世界上大多数地区都可能获得低成本的太阳能。

挑战依然存在

然而，该报告的作者指出，世界能源网将需要扩大和升级，以满足大部分需求。今年早些时候，美国和欧洲的太阳能行业都报告了对各自电网整合不断增长的太阳能项目组合的能力的担忧，这是埃克塞特学者敏锐地意识到的。

“这包括如何处理电池不适合的季节性变化，”该报告的作者写道。“管理大量间歇性的成本可能会抵消太阳能电池板和风力涡轮机成本的进一步降低，从而阻碍它们的快速扩散。支持各国太阳能和风能投资的资金供应不平等也可能是一个问题。

“供应链可能对如此快速的技术推广准备不足，”作者总结道。“最后，在化石燃料使用或贸易下降的地区，政治阻力可能会抑制政府拥抱太阳能革命的意愿。

然而，最终，世界各地可能有必要的意志力，通过投资和政策制定来支持这一转型。下图显示，全球太阳能行业的投资将在未来十年达到顶峰，全球持续投资将是太阳能行业应对这些挑战的先决条件。

图表显示了到2050年每个地区的太阳能投资。