芬蘭的拉彭蘭塔理工大學(LUT)在最近發布的一份研究報告指出，光伏系統在歐洲實現2050年零排放目標的努力中發揮著核心作用。該報告描述了光伏系統如何通過將其應用擴展到熱能和交通部門，并逐漸成為歐洲大陸新興能源系統的特征元素。

該大學的研究人員調查了歐洲如何在2050年或在2040年實現零碳排放目標的兩種不同場景。他們發現，光伏系統可以將歐洲大陸的能源系統轉變為“光伏到X經濟”。

在2020～2050年的兩個場景中，各種能源的裝機容量(左)和發電量(右)

拉彭蘭塔理工大學(LUT)光伏經濟學教授Christian Breyer日前在接受行業媒體采訪時表示：“能源主權對歐洲來說是可能實現的，最終也是一種社會選擇。到2040年，歐洲有可能實現采用100%可再生能源電力的目標。”

Breyer強調了光伏系統作為能源系統主要支柱的重要性，在該系統中，電力被熱能和交通部門大規模使用。

他解釋說：“新興能源系統的特征術語是‘從電力到X經濟’，因為實現直接和間接的電氣化是可持續和負擔得起的能源系統的關鍵要素。‘氫氣經濟’是一種誤導性的觀點，因為氫氣并不是新興能源系統的特征元素，而‘是電力-氫-X’應用中的重要中間能源載體。”

該研究小組最近在發表在行業刊物上的《從歐洲角度和全球背景反映能源轉型——光伏系統在兩個場景的相關性》文章中介紹了這兩種場景。

研究人員旨在描述光伏系統在全球范圍內對歐洲能源轉型的作用。他們使用了拉彭蘭塔理工大學(LUT)能源系統轉換模型，該模型考慮了住宅、商業和工業部門的熱能和電力需求，以及交通部門的能源需求。此外，他們還研究了與能源相關的二氧化碳排放。

Breyer表示：“成本優化建模分五年進行，每個建模都是每年都以小時分辨率進行，以確保每個小時的電力供需平衡。”

研究表明，在兩種場景下，能源系統成本都可以達到新冠疫情發生之前的水平。在2050年場景下，實現二氧化碳零排放的成本降低了8.5%。

Breyer說：“到2050年，歐洲最大的能源來源是太陽能，占歐洲一次能源總需求的54%至56%，占總發電量的61%至63%。”

Breyer表示，過去的研究表明，到2050年，光伏發電在歐洲能源結構中的份額將達到50%到60%。

他解釋說：“我們發現，光伏發電份額略高于60%，這也是更詳細的光伏發電建模的結果，例如采用單軸跟蹤器和多樣化的光伏組件，但也與支持更高光伏發電份額的低成本電池儲能系統和氫氣電解槽高度耦合。”

研究得出的結論是，擬議方案的成功可能取決于光伏系統、風電設施、電池儲能系統、氫氣電解槽和熱泵之間的強大相互作用。

Breyer總結說：“未來能源系統的本質可以被最好地稱為‘電力到X’經濟，因為主要的一次能源是在整個能源系統中直接應用的電力，例如電力到熱能、電力到交通，或干旱地區的電力到水，而間接電力使用主要遵循‘電力到氫氣到X’的路線，最終的能源載體將以液體、甲烷、氨氣和甲醇的形式存在。”