Ключевые инновации в области фотовольтаики часто появляются за пределами солнечной энергетики
Исследование, проведённое Массачусетским технологическим институтом, выявило 81 уникальную инновацию в различных областях исследований и отраслях, которые повлияли на стоимость фотоэлектрических систем с 1970 года. Большинство этих инноваций не связаны с данной отраслью.
Согласно исследованию, проведенному Массачусетским технологическим институтом (MIT), большинство инноваций, повлиявших на падение цен на солнечные системы за последние пять десятилетий, появились не в солнечном секторе.
В научной статье «Природа инноваций, влияющих на стоимость фотоэлектрических систем», опубликованной в журнале PLOS One, рассматриваются конкретные инновации, которые позволили значительно снизить стоимость солнечных панелей.
Команда Массачусетского технологического института объединила количественную модель затрат, ранее разработанную исследователями, с качественным анализом инноваций, которые повлияли на стоимость материалов для фотоэлектрических систем, этапов производства и процессов внедрения. Они выявили 81 уникальную инновацию, которая повлияла на стоимость солнечных систем с 1970 года, когда стоимость солнечных панелей снизилась более чем на 90%.
Выделенные инновации включают в себя достижения в области производства полупроводников, металлургии, производства стекла, бурения нефтяных и газовых скважин, а также в сфере строительства. Большинство инноваций, упомянутых в исследовании, относятся к аппаратному обеспечению, но в статье также говорится, что некоторые инновации затронули и программные технологии, например ускоренное получение разрешений.
«Фотовольтаика была в выгодном положении для внедрения инноваций из других отраслей — благодаря правильному выбору времени, физической совместимости и политике поддержки, направленной на адаптацию инноваций для фотовольтаики», — прокомментировала Магдалена Клемун, одна из авторов исследования.
В исследовательской работе подчёркивается, что существуют различия между инновациями, которые позволили снизить стоимость солнечных модулей, и инновациями, которые повлияли на баланс системы (BoS).
В то время как инновации, снижающие стоимость модулей, включают в себя совершенствование производственных инструментов и повышение качества модулей, инновации в сфере «умных сетей» позволили снизить затраты за счёт изменений в конструкции компонентов, интеграции, автоматизации, цифровизации и стандартизации. Исследование также показало, что большинство инноваций в области солнечных панелей были разработаны исследовательскими организациями или промышленными предприятиями, в то время как многие инновации в сфере «умных сетей» были разработаны городскими властями, штатами США или профессиональными ассоциациями.
В исследовательской работе команда утверждает, что их структурный анализ помогает понять, как технологии влияют друг на друга. «Как модульные, так и аппаратные инновации в области фотовольтаики демонстрируют преимущества её положения в «экосистеме» постоянно развивающихся технологий во многих отраслях, в частности в производстве полупроводников и электроники, а также указывают на важность государственных учреждений для ускорения тестирования, получения разрешений и обучения», — объясняют они.
Команда также рассмотрела вопрос о том, какую роль может сыграть увеличение вычислительной мощности в дальнейшем снижении затрат на бурение с использованием таких передовых технологий, как автоматизированные системы проверки проектов и программное обеспечение для удалённой оценки объектов, а также о растущей роли робототехники и цифровых инструментов на основе искусственного интеллекта.
«Что касается распространения знаний, то то, что мы уже увидели в сфере фотовольтаики, может быть только началом», — добавил Клемун.