近年來，德國(guó)積極推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型，大力發(fā)展可再生能源，并提出到2050年將可再生能源比例提高到80%。據(jù)此，德國(guó)計(jì)劃到2022年關(guān)閉中國(guó)所有核電站；聯(lián)合政府也表達(dá)了類似的立場(chǎng)，聲稱最遲在2038年關(guān)閉所有燃煤電廠。

為了實(shí)現(xiàn)這一宏偉目標(biāo)，德國(guó)每年的光伏裝機(jī)容量應(yīng)該達(dá)到8GW左右。根據(jù)最新研究，隨著德國(guó)核電和燃煤發(fā)電的逐步淘汰，正在如火如荼進(jìn)行的光伏發(fā)電在短期內(nèi)已經(jīng)成為最佳替代方案。同時(shí)，到2040年，儲(chǔ)能能力需要增加30倍，以確保太陽能成為國(guó)家能源系統(tǒng)的主力軍。

2019年上半年，德國(guó)新增光伏裝機(jī)容量2020兆瓦，呈現(xiàn)強(qiáng)勁勢(shì)頭。相關(guān)研究結(jié)果表明，可再生能源尤其是太陽能是德國(guó)2040年前解決電力短缺問題最有效的途徑。與風(fēng)力發(fā)電相比，光伏發(fā)電因其更快的移動(dòng)性、無處不在的可用性和更低的發(fā)電成本而更受公眾歡迎。德國(guó)的用電量預(yù)計(jì)將從2018年的530TWh增加到2040年的880TWh。因此，到2030年，德國(guó)光伏裝機(jī)容量需要達(dá)到162GW，才能填補(bǔ)核電、煤電退出留下的空空白；到2040年，中國(guó)光伏裝機(jī)容量將超過250千兆瓦。

太陽能發(fā)電的不穩(wěn)定性意味著需要更多的儲(chǔ)能空。據(jù)相關(guān)研究，到2040年，德國(guó)將需要30倍于目前的儲(chǔ)能空，從目前的1.9GWh到59GWh。此外，為了平衡光伏電站冬季發(fā)電量的下降，電解過程需要兩位數(shù)的千兆瓦級(jí)電能；隨著電力向天然氣和綠色氫能的引入，人們迫切需要電加熱和運(yùn)輸。僅在電動(dòng)汽車領(lǐng)域，2040年前額外發(fā)電量將達(dá)到70TWh。

據(jù)相關(guān)研究，到2040年，德國(guó)大型光伏電站的發(fā)電量將從15.7GW增加到126.7GW，這將需要約91GW的工業(yè)和商業(yè)屋頂光伏電站，家庭光伏電站的裝機(jī)容量也將從目前的6.6GW增加到35GW。屆時(shí)，太陽能將成為德國(guó)的主導(dǎo)能源，在能源格局的構(gòu)建中發(fā)揮至關(guān)重要的作用。

光電雜志