米乐m6官方网站[会长：中钵良二]（以下简称“AIST”）于2018年4月成立了产业技术综合研究所（AIST）。弗劳恩霍夫太阳能系统研究所（以下简称“Fraunhofer ISE”）和美国国家可再生能源实验室联合举办“太瓦工作坊”（以下简称“工作坊”） （以下简称“NREL”）。太瓦 (1012日本、德国和美国宣布了一项联合声明，为以 10 亿千瓦为单位（瓦特 = 10 亿千瓦）的太阳能发电普及的时代的到来做好准备。
之后，我们将研讨会上的讨论（主要来自三个研究机构）整理成一篇论文。该论文于2019年5月31日发表在《Science》杂志上，论文标题为“太瓦级光伏发电：改变全球能源''提出了未来太阳能发电在全球范围内推广的指南以及需要解决的问题（图1）。
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图1 全球能源和电力需求展望，太阳能发电可贡献的百分比估计
供热、交通等电气化将扩大利用范围，更容易减少排放。 |
可再生能源发电正在改变世界能源经济。其中，太阳能发电由于研究和制造技术的显着进步，已成为世界许多地区极具成本竞争力的电源。全球太阳能发电累计装机容量在2016年底约为230吉瓦（GW）（1吉瓦=100万千瓦），到2018年底已增长一倍多，达到约500吉瓦。同时，太阳能组件的平均价格也比作者两年前的预测便宜很多，年底额定输出单价低于025美元/瓦2018 年的价格。（如果我们根据日本的情况进行调整，则低于每千瓦时 (kWh) 14 日元1）。这意味着太阳能已经是世界许多地区最便宜的电力来源，或者可能很快就会成为最便宜的电力来源（图2）。
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图2：日本、美国和德国平均太阳能发电成本示例
有关数据详细信息，请参阅论文。两者都在迅速减少。 |
太阳能发电与风力发电一样，以其可变的输出而闻名。特别是太阳能发电集中在白天晴朗的时候，因此太阳能发电的价值会随着装机量的增加而下降。只要电力供应比例保持在现有水平，美国加州等州已经证明，根据太阳能发电的特点转移需求，或者调整其他现有电源或太阳能发电本身的出力，就可以维持价值。另一方面，随着太阳能发电在未来变得更加普遍，不仅越来越需要以较低的成本实施现有措施，而且越来越需要开发和传播各种相关技术。本文通过汇总公共机构、企业、行政机关、智库等的数据和意见，将以下问题列为未来需要重点关注的问题。
- 融入电力系统通过大范围集中处理输出、根据天气预报等预测输出来利用平滑效应，提高现有电源的灵活性、控制需求、提供太阳能发电侧的电压和频率等调节功能以及应对电网故障的能力
- 电力存储
- 促进交通、热力、工业等领域电气化
- 促进利用电力生产燃料和化工产品
- 太阳能发电本身的技术开发和传播持续降低成本、进一步延长寿命和提高可靠性、应对多样化的使用环境、促进回收利用、改善投资环境等
此外，本文指出，到 2050 年，太阳能发电有潜力满足全球能源总需求的 10-50% 左右（图 1）。
通过解决本文提出的挑战性问题，太阳能发电可以在将世界能源供应系统转变为可持续能源供应系统方面发挥决定性作用。这篇论文有望成为当时传播速度的指南，并有助于制定各个相关领域的研究和开发政策。
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| 图3 第二届太瓦研讨会参与者合影 |
实现环境和能源的可持续性是一项全球性要求，也是一个具有挑战性的问题。太阳能发电是一项可以在这方面发挥重要作用的技术。太阳能发电在世界各地区都开始不同程度地展现出其在环境、经济、能源安全等方面的优势。过去十年太阳能发电的巨大进步令全世界感到惊讶。随着太阳能发电的发电成本持续大幅下降，在多元化的能源体系中进一步提升太阳能发电的价值显得尤为重要。由于太阳能在能源生产中发挥着核心作用，相信将加速向更清洁、更安全、更低成本、更可靠的可持续能源系统转型。
AIST、Fraunhofer ISE 和 NREL 是三个致力于应对这些国际挑战的研究机构。首届Terawatt Workshop于2016年3月在德国弗莱堡举行，声明内容由日本、德国、美国联合发表，讨论分析结果以论文形式发表在《Science》杂志上。
（参考：N。 M Haegel 等人，“太瓦级光伏发电：轨迹和挑战”，科学2017 年 4 月 14 日：卷。 356，第 6334 期，第 141-143 页）
本文是该论文的续篇。
国立产业技术综合研究所
太阳能研究中心模块可靠性团队
首席研究员 Keiichiro Sakurai k-sakurai*aistgojp（发送前请将 * 更改为 @。）