2019年11月，国际可再生能源署发布《光伏发展的未来》，能源部门的脱碳化和碳减排，以限制气候变化是国际可再生能源署（IRENA）能源转型路线图的核心。这些路线图审视并提供了一个雄心勃勃、但技术和经济上可行的路径，面向可持续和清洁能源的未来，对低碳技术进行部署。
作为2019年全球能源转型报告的一部分，国际可再生能源署已经探讨了2050年的两个能源发展选项。第一种是当前和规划的政策（参考案例）设定的能源路径。第二种是更清洁的气候适应路径，该路径主要基于更雄心勃勃的目标，而要实现这一路径，需要可再生能源和能源效率措施（REmap Case），将全球气温上升限制在2度以下，接近1.5度，在政府间气候变化专门委员会（IPCC）2018年报告中提出的设想方案范围内实现一致。
太阳能光伏发电的现状和未来—跟踪太阳能光伏的加速部署以实现巴黎气候目标的进展
本报告基于国际可再生能源署气候弹性路径（REmap Case），总结了太阳能光伏（PV）发电在全球能源系统转型中的重要性，具体表明未来需要加大太阳能光伏发电的部署，以在未来的三十年内实现巴黎气候目标。
本报告主要发现如下：
加速可再生能源的部署，结合深度电气化和能源效率措施的加强，到2050年可以实现全球需要的超过90%的能源相关二氧化碳（CO2）减排，使世界走上实现巴黎气候目标的能源之路。在所有低碳技术选择中，仅加速部署太阳能光伏就能够在2050年显著减少490亿吨二氧化碳（GtCO2）的排放，这一数值占能源部门减排潜力总量的21%。
实现巴黎目标需要一系列部门和技术的明显加速。到2050年，太阳能光伏发电将成为仅次于风能的第二大发电来源，引领全球电力行业的转型。到2050年太阳能光伏发电将占全球电力需求总量的四分之一（25%），成为重要的发电来源之一。
在未来三年内，要大力扩大太阳能光伏装机容量。这需要在未来十年内将太阳能光伏总装机增加近六倍，从2018年全球的480吉瓦（GW）增至2030年的2840吉瓦，到2050年增至8519吉瓦，增长近18倍。
太阳能光伏产业需要在市场层面为未来30年的发展做好准备。以年增长率计算，与当前水平（2018年新增94吉瓦）相比，到2030年，年太阳能光伏新增装机需增长近三倍（达到每年270吉瓦），到2050年需要增长近三倍（达到每年372吉瓦）。由于其模块化和分布式的特性，太阳能光伏技术正在适应各种离网应用和当地条件。在过去十年（2008~18年），全球离网太阳能光伏装机容量增长了十倍以上，从2008年的0.25吉瓦增至2018年的近3吉瓦。离网太阳能光伏发电是实现全面能源接入和实现可持续发展目标的关键技术。
在区域层面，亚洲有望推动太阳能光伏发电的潮流，成为太阳能光伏能源领域的世界领导者。从总装机容量来看，亚洲（主要是中国）将继续占据太阳能光伏发电的主导地位，到2050年，其份额将超过50%，其次是北美（20%）和欧洲（10%）。
扩大太阳能光伏能源投资，对于加快未来能源的发展至关重要。在全球范围内，这意味着从现在到2050年，太阳能光伏投资平均每年增长68%（达到1920亿美元/年）。2018年，太阳能光伏投资达到1140亿美元/年。
迫切的需求和有吸引力的机遇，重新推动正在进行的能源转型
在大量电气化的推动下，可再生能源和效率措施可为2050年提供超过90%的二氧化碳减排
提高规模经济和进一步的技术改进将继续降低太阳能光伏的成本。从全球来看，太阳能光伏项目的总安装成本在未来三十年内将继续下降。这将使太阳能光伏在许多市场具有很强的竞争力，到2030年，平均总安装成本降至340~834美元/千瓦，到2050年降至165~481美元/千瓦，而2018年的平均总安装成本为1210美元/千瓦。
与所有化石燃料发电来源相比，太阳能光伏发电的平准化度电成本（LCOE）已经具有竞争力，随着安装成本和性能的不断提高，电价将进一步下降。从全球范围来看，太阳能光伏发电的平准化度电成本将从2018年0.085美元/千瓦时的平均水平降至2030年0.02~0.08美元/千瓦时的水平，到2050年将达到0.014~0.05美元/千瓦时。
由于整个价值链的创新和成本快速下降的可预见性，太阳能光伏行业是一个快速演变的行业。第一代技术仍然是太阳能产业发展的主要驱动力，并且仍然拥有大部分的市场价值。尽管从长期来看，仍有一些障碍需要克服，叠型（tandem）和钙钛矿（perovskite）技术也提供了有趣的视角。新的电池结构的出现提高了效率水平。特别是，电池结构中最重要的市场转变是由双面电池和组件组成的，其驱动力是采用先进的电池架构（如PERC电池（Passivated Emitter and Rear Cell）），以及与其他电池单元兼容性的新创新，如Half-Cut电池和其他。
利用太阳能光伏装机快速增长的优势，通过在应用层面探索创新技术，推进一些研究项目和原型研究以激发未来市场的增长。光伏建筑一体化（BIPV）太阳能电池板就是一个案例。BIPV解决方案具有多种优势，如多功能性（可适应各种表面）、成本效益（节省屋顶材料、人工/施工、翻新和翻新成本）、多功能性以及尺寸、形状和颜色的设计灵活性。
在过去的几十年里，太阳能电池板在效率和发电量方面有了很大的提高。2018年，多晶光伏效率达到17%，单晶光伏效率达到18%。这一积极趋势预计将持续到2030年。然而，随着全球光伏市场的增长，防止面板退化以及管理大量已退役光伏面板的必要性也随着循环经济的实践而开展。这包括减少材料使用和组件降解的创新和替代方法，以及在其使用寿命结束时重复使用和回收光伏面板的机会。
技术解决方案和对光伏发展支持的市场环境是为未来太阳能光伏并网占比持续提高做准备的基础。为了有效管理大规模间歇性可再生能源，必须利用能源系统所有部门的灵活性，从发电到输配电系统、储存（电力和热能），到日益灵活的需求（需求侧管理和部门耦合）。
2017年，可再生能源在一些国家，尤其是欧洲国家，取得了更高的份额：丹麦的间歇性可再生能源占比达到53%，南澳州为48%，立陶宛、爱尔兰、西班牙和德国超过20%。在全球范围内，到2050年，要将60%的间歇性可再生能源发电（其中25%来自太阳能光伏发电）并网，与2018年对电网和电池储能的投资（2970亿美元/年）相比，电网、发电充足性和一些灵活性措施（储能）的年均投资需要增加四分之一以上，达到3740亿美元/年。
到2050年，太阳能光伏发电将占新增装机容量最大占比
光伏行业完成的主要里程碑
太阳能光伏的创新商业模式和成本竞争力正在推动系统价格的降低。近年来，屋顶太阳能光伏系统的部署大幅增加，这在很大程度上要归功于支持政策，如净计量和财政激励，这些政策在某些市场使光伏发电从经济角度比从电网—光伏—混合微型电网、虚拟发电厂和公用事业PPA购买电力更具吸引力。随着巴西、中国、德国和墨西哥等大型市场部署的增加，分布式太阳能发电的竞争力显而易见，但各国之间仍大相径庭，这突显出进一步改善的潜力。
如果辅之以健全的政策，这种转型可以带来社会经济效益。到2050年，太阳能行业将雇用1800多万人（其中1400万人将受雇于太阳能光伏），比2018年的440万个工作岗位（太阳能光伏360万）高出四倍。然而，为了最大限度地实现能源转型的成果，需要有一个全面的政策框架。部署策略需要与并网和扶持策略进行协调。在扶持性政策框架下，需要特别注重工业、金融、教育和技能政策，以最大限度地实现转型效益。教育和技能政策可以帮助劳动力掌握足够的技能，并增加当地就业机会。同样，以国内供应链为基础，健全的产业政策可以通过利用现有的经济活动支持太阳能光伏产业的发展，促进收入和就业增长。
释放太阳能光伏的巨大潜力对于实现气候目标至关重要。只有通过在不同尺度（政策、市场和经济、技术、监管、政治和社会）上消除目前的障碍，才能达到这一目标。并网和电网灵活性、规模经济、获得资金、缺乏标准和质量措施、消费者意识是未来30年可能阻碍太阳能光伏发电能力部署的主要障碍。通过一系列支持性政策和实施措施（包括创新的业务模式），立即消除现有障碍，金融工具对于促进未来太阳能光伏发电能力的部署至关重要，从而能够完成低碳、可持续的能源未来的转型。
特此感谢中国光伏行业协会李嘉彤老师对本文翻译的帮助。
来源：ERR能研微讯
