Nesen veikts rūpīgs sistemātisks pārskats atklāja, ka saules fotoelementi (PV) pārskatāmā nākotnē nodrošinās lielāko daļu pasaules enerģijas. Saskaņā ar aplēsēm, tehnoloģija līdz 2050. gadam saražos aptuveni 61% no elektroenerģijas visā pasaulē.
Pētnieki no LUT Universitātes Somijā, Leibnicas Universitātes Hannoveres Vācijā, Eiropas Komisijas Kopīgā pētniecības centra un Dānijas Tehniskās universitātes ir veikuši pētījumu, kurā tika apkopotas un analizētas zināšanas no ne mazāk kā 60 recenzētiem{1}}pētījumiem par enerģijas pāreju enerģijas, apkures un transporta sistēmu jomā. Pētījuma rezultāti tika publicēti tādos vadošos žurnālos kā Progress in Photovoltaics un Renewable and Sustainable Energy Reviews un demonstrē iespaidīgo saules tehnoloģiju ceļojumu no nišas iejaukšanās līdz nākotnes enerģijas sistēmas galvenajai daļai.
No nišas līdz globālajam mugurkaulam
Saules PV pārveide no laboratorijas parādības par parastu elektroenerģijas avotu ir ievērojama. Pārskatot vairāk nekā 1000 publikācijas no 1970. gadu sākuma, pētnieki ir atzinuši 29 svarīgus sasniegumus saules PV pētījumu metodoloģijā un datu analīzē. Analīze sākās ar vīziju pētījumiem 1970. gados, 2010. gados turpināja modelēt katru stundu, un tā ir sasniegusi pašreizējās vairāku{8}}sektoru vairāku{9}}mezglu optimizācijas metodes.
"Saules fotoelementi ir atraduši ceļu enerģētikas sistēmā ātrāk nekā jebkurš elektroenerģijas avots cilvēces vēsturē," atzīmē pētnieki, šo bezprecedenta pieaugumu skaidrojot ar izmaksu samazināšanos, gandrīz{0}universālu pieejamību un daudzveidīgām sistēmas lietojumprogrammām. Mūsdienās komerciālie saules moduļi parasti sasniedz 20–22% efektivitāti, savukārt progresīvās pētniecības šūnas koncentrētā saules gaismā ir pārsniegušas 40%.
Skaitļi aiz revolūcijas
Galvenais rezultāts liecina gan par būtisku vienošanos, gan pārsteidzošu atšķirību. Lielākajā daļā pētījumu tiek prognozēts, ka līdz 2050. gadam saules PV un vēja enerģija kopā veidos no 80% līdz 99% no kopējās elektroenerģijas ražošanas. Tomēr prognozes, kas attiecas tikai uz saules PV, atspoguļo ļoti plašu rezultātu diapazonu, kas svārstās no 5% līdz 98% atkarībā no tādiem faktoriem kā saules pilnas{6}slodzes stundu skaits, tehnoloģiskā procesa sarežģītības un ekonomiskā modeļa pieņēmumi.
Tomēr pat konservatīvāki aprēķini uzsver saules enerģijas transformācijas potenciālu. Pasaules mērogā pētījumi arvien vairāk atklāj 60–80% PV īpatsvaru kopējā primārās enerģijas apgādē aptuveni gadsimta vidū, un vidējais rādītājs pārejas pētījumos ir 61%. Vairākas pētnieku grupas ir noteikušas, ka saules PV globālais elektroenerģijas ražošanas ieguldījums līdz gadsimta vidum ir 60–80%.
Novecojuši modeļi nenovērtē saules enerģijas patieso potenciālu
Pārskata kritisks secinājums ir tāds, ka daudzi enerģijas pārejas modeļi joprojām nenovērtē saules PV turpmāko lomu novecojušu izmaksu pieņēmumu dēļ. Pārskatītajos pētījumos izmantotie kapitālieguldījumu skaitļi par lietderības-mēroga saules PV 2050. gadā svārstās no 151 eiro līdz 720 eiro par kilovatu -, un aptuveni 18% pētījumu joprojām pieņem, ka izmaksas pārsniedz 500 eiro/kW — tas ir līmenis, par kādu saules PV jau šodien ir samazinājies.
"Tā kā saules PV izmaksas ir samazinājušās ātrāk, nekā paredzēts gandrīz jebkurā scenārijā, modeļi, kuros ir šie mantotie skaitļi, sistemātiski nepietiekami novērtē saules PV turpmāko lomu," brīdina pētnieki. Šo izmaksu revolūciju ir nodrošinājusi vairāk nekā piecu gadu desmitu kumulatīvie sasniegumi PV moduļu izmaksu samazināšanas, veiktspējas un uzticamības jomā.
Skaitļi nemelo. 2025. gadā saules foto-elektroelementi kļuva par lielāko enerģijas piegādes pieauguma veicinātāju visā pasaulē, jo tie ir atbildīgi par vairāk nekā 25% no enerģijas piegādes pieauguma, pirmo reizi reģistrētajā vēsturē, kad energoapgādē ir izmantoti atjaunojamie avoti. 2025. gadā pasaulē tika novērots saules enerģijas jaudas pieaugums par 605 GW, un kopējā saražotā saules enerģija pārsniedza 2022. gadā saražoto un veido vairāk nekā 8% no kopējās enerģijas ražošanas visā pasaulē. Saskaņā ar Starptautiskās atjaunojamās enerģijas aģentūras (IRENA) datiem kopējā saules enerģijas jauda 2025. gadā ir 2392 GW, kas ir 47% no kopējās atjaunojamās enerģijas jaudas.
Papildus elektrībai: no saules enerģijas-līdz-X ekonomikai
Saules fotoelementu ietekme tagad sniedzas daudz tālāk par parasto elektroenerģiju tīklā, un tā ir saistīta ar grūti -samazināmām-nozarēm, piemēram, smagajā rūpniecībā un tālsatiksmes{2}}transportā. Bagātīga, zemu izmaksu-saules elektrība ļauj ražot zaļo ūdeņradi, e-degvielu, ilgtspējīgas ķīmiskas vielas un tīru ūdeni, izmantojot enerģijas-līdz-X ceļus. Sektoru savienošanas un e-degvielas ceļu integrēšana ievērojami palielina saules PV kopējo vērtību un izmantošanu plašākā enerģijas ekonomikā.
Vismodernākajās 100% atjaunojamās enerģijas sistēmu analīzēs saules fotoelementi tagad ir aprakstīti līdz pat astoņām atšķirīgām sistēmu lietojumprogrammām ar stundas izšķirtspēju, savstarpēji savienotos vairāku{1}}mezglu pētījumu projektos, kas aptver visas elektroenerģijas, siltuma, transporta, rūpniecības, atsāļošanas un oglekļa dioksīda atdalīšanas nozares. Visaptveroši Power-to-X maršruti un plaša elastības portfeļi, tostarp tīkli, uzglabāšana, pieprasījuma reakcija un dažāda sektora savienošana, ir kļuvuši par mūsdienu enerģijas plānošanas neatņemamu sastāvdaļu.
Izaicinājumi un ceļš uz priekšu
Neraugoties uz pārsvarā pozitīvo perspektīvu, pētnieki brīdina, ka pat pamata PV sistēmas diferenciācija -, piemēram, uz zemes-montētas iekārtas-skalas nošķiršana no jumta PV - ir tālu no standarta, jo tikai 16% no visiem pētījumiem ietver šo diferenciāciju. Tas ir ievērojams trūkums modelēšanas precizitātē, kas ir jānovērš.
Enerģijas plānotāji un politikas veidotāji tiek mudināti pastāvīgi atjaunināt izmaksu līknes un tehnoloģiju ietvarus, lai izvairītos no energosistēmas veidošanas, pamatojoties uz novecojušiem pieņēmumiem. Saskaņā ar Starptautiskās Enerģētikas aģentūras prognozēm 2026. gadā atjaunojamie enerģijas avoti apsteigs ogles kā galveno enerģijas avotu, un paredzams, ka saules PV apsteigs vēja enerģiju, kļūstot par pasaulē otro-lielāko atjaunojamo elektroenerģijas ražošanas avotu pēc hidroenerģijas.
Saules laikmeta rītausma
"Saules PV ir kļuvis par galveno risinājumu ilgtspējīgai civilizācijai ceļā uz Saules laikmetu," secina pētnieki. Pēc piecu gadu desmitu ilgas kumulatīvās izpētes, tehnoloģiju attīstības un izmaksu samazināšanas tas, kas sākās kā dārgs laboratorijas zinātkārs, ir kļuvis par pieejamāko un visstraujāk augošo enerģijas avotu cilvēces vēsturē.
Tā kā pasaulē jau darbojas vairāk nekā 2 teravatu PV jaudas un vairāk nekā 75 teravavati, kas daudzos scenārijos tiek prognozēti līdz 2050. gadam, pierādījumi ir skaidri: saules revolūcija netuvojas - tā jau ir klāt. Jautājums vairs nav par to, vai saules PV kļūs par pasaulē dominējošo enerģijas avotu, bet gan par to, cik ātri mēs varam pilnībā izmantot tās potenciālu, lai izveidotu ilgtspējīgu, dekarbonizētu nākotni visiem.
