铺满20万平方公里太阳能面板，可解决全球一年用电量？

极客网·极客观察10月21日 相比2010年，屋顶太阳能面板的价格下降79%。因为价格大降，住户和企业可以采购安装，为地球减少碳排放做贡献。问题来了：靠屋顶太阳能面板能产生足够多、足够便宜的电能供人类使用吗？要知道到今天为止，全球还有8亿人用不上电。

Nature Communications最近发布报告谈到了这一问题。报告认为，只要将地球屋顶的50%铺上太阳能面板，就能满足全球的电力需求。Nature Communications分析了3亿多幢建筑、13亿平方公里的陆地（相当于地球陆地面积），照估计，只需要给20万平方公里（相当于英国的面积）的屋顶铺上太阳能板，就能为全球提供足够的电能。

如果是高纬度地区，比如在欧洲或者加拿大，由于冬季和夏季的日照差异很大，全年的发电潜力可能相差40%。靠近赤道时，全年的差异会缩小到1%。

地球上有一些地方适合太阳能发电，比如亚洲、欧洲、北美。从安装成本看，亚洲可能是最便宜的，中国印度便是如此。在中印地区，每千瓦时电力的成本只要0.05便士（0.00068美元），它可以让笔记本运行48小时。美国、日本、英国等靠海的国家也可以给屋顶安装太阳能板，不过欧洲的成本适中，比亚洲地区贵，平均每度电要0.096便士（0.0013美元）。另有报告称，到了2060年，中国将有43%的电力来自太阳能，成本约为每度电不到2.5美分，比2019年中国煤电成本的一半还要低，比目前美国能源成本的四分之一还要低。这里的数据差异很大，来自两份不同的报告，因为统计方法不太一样，只能供参考。不过有一点是可以肯定的，从成本角度看太阳能很有潜力。

在偏远的农村地区，因为没有可靠的电网，用太阳能面板供电有独特优势。至于城市地区，太阳能面板可以减少化石燃料的使用。

众所周知，太阳能存在日夜循环，白天要将多余的电量通存储起来，而存储的成本极高。对于某些国家，光靠太阳能是无法提供足够电力的。还有，重工业和金属加工需要非常大的电流和专门的电力传输，而太阳能还无法达到要求。

如果在全球铺满20万平方公里的太阳能面板，每年可以发电27皮瓦（petawatts，10的15次方W），比全球一年的用电量多得多。研究人员Siddarth Joshi说：“相比其它可再生能源，屋顶太阳能有独特优势，比如安装很快，可以实现去中心化发电。”

各地屋顶太阳能发电的成本不一样，每MWh介于40-80美元。按照Lazard的计算，2020年时公用太阳能每MWh成本为36美元，离岸风电为40美元，煤电为112美元，核能为164美元。在人口密集的地区（比如中国和印度），屋顶太阳能有优势。在印度每MWh太阳能电力的成本为66美元，中国为68美元，很有竞争力。

按照IRENA的估计，2010年至2020年公共级太阳能的发电成本下降了85%。甚至有报告称，由于可再生能源的成本持续下降，2035年之前化石燃料发电会被淘汰。IEA则认为，人类如果想将温度上升控制在1.5摄氏度以内，就要在本世界中叶让风电和太阳能电力的比重达到至少70%；到目前为止全球大约只有2500万屋顶安装了PV太阳能板，要想达到零排放目标，在2030年之前安装量要达到1亿，2050年之前达到2.4亿。

在美国铺装屋顶太阳能可行吗？当然可行。按照Nature Communications的估算，美国铺设屋顶太阳能面板每年可以发电4.2皮瓦时，而美国一年的用电量约为4皮瓦时。现在的太阳能板发电效率只有15-22%，未来可以继续优化提升，发的电会更多。

看起来屋顶太阳能是一个前途光明的行业，不过困难也很多，在美国安装商是亏钱的。EnergySage为消费者安装太阳能面板，公司创始人Vikram Aggarwal说：“现在成功的故事还很少，几乎所有尝试过的人都失败了，路上满是尸体。”

Sunrun 和Sunnova是美国比较大的家庭太阳能安装商，今年前9个月两家公司合计亏损5亿美元，为了运行、采购太阳能系统，它们已经花了13亿美元。美国太阳能安装行业竞争激烈，Sunrun 和Sunnova要与几百家小企业竞争，它们有的已经盈利。

在美国，虽然受到新冠的影响，今年预计太阳能家庭安装量（按发电容量计算）会增长7%，未来5年也会保持强劲增长态势。

尽管前景光明，但给住户安装太阳能面板仍然不是一项轻松的工作。增长太快的太阳能公司也遭遇挫折，比如SolarCity在2016年时卖身给特斯拉。一些公司经营困难寻求破产保护，或者干脆关门大吉。

Brooklyn SolarWorks公司的创始人T.R. Ludwig说：“太阳能技术如同魔法，非常有魅力，每个人都觉得它与其它东西不一术。但是除了融资，太阳能业务就只剩下建设了。”为了降低成本，Brooklyn SolarWorks会让买家集体采购。Sunrun和Sunnova会给客户资金支持，Brooklyn SolarWorks没有提供这样的福利，但美国许多银行和信用机构能贷款。

Amicus Solar Collective公司CEO Stephen Irvin则说：“作为小企业，你必须盈利，大公司可以向资本市场寻求支持，小企业没有这样的能力。”KeyBanc Capital Markets分析师Sophie Karp认为，规模已经成为其它企业进入的门槛与障碍。（小刀）

生成海报

免责声明：本网站内容主要来自原创、合作伙伴供稿和第三方自媒体作者投稿，凡在本网站出现的信息，均仅供参考。本网站将尽力确保所提供信息的准确性及可靠性，但不保证有关资料的准确性及可靠性，读者在使用前请进一步核实，并对任何自主决定的行为负责。本网站对有关资料所引致的错误、不确或遗漏，概不负任何法律责任。任何单位或个人认为本网站中的网页或链接内容可能涉嫌侵犯其知识产权或存在不实内容时，应及时向本网站提出书面权利通知或不实情况说明，并提供身份证明、权属证明及详细侵权或不实情况证明。本网站在收到上述法律文件后，将会依法尽快联系相关文章源头核实，沟通删除相关内容或断开相关链接。