近日，由美国能源部太阳能技术办公室（SETO）和国家可再生能源实验室（NREL）共同完成的《太阳能未来研究》发布，该研究深入探讨了太阳能在向无碳电网过渡中的关键作用。

研究显示，凭借积极降成本、支持性政策与大规模电气化举措，太阳能在美国电力供应占比前景广阔。

预计到2035年，太阳能可占据全国电力供应的40%，至2050年这一比例将升至45%。

为达成这些目标，从当下至 2025年，太阳能部署需年均增长30GW交流电，2025年到2030年间更要增至每年60GW交流电，

 《太阳能未来研究》对去碳化电网所需的太阳能部署进行了建模。初步模型显示，由于电气化程度的提高，整个能源系统的去碳化可带来多达3000GW太阳能。

此为目前部署速度的四倍，到2035年，太阳能部署总量将达1000GW交流电，2050年，太阳能发电能力需达1600GW，以实现零碳电网，并强化终端用途电气化。初步建模表明，因建筑、交通和工业能源电气化及清洁燃料生产，全美能源系统脱碳或催生多达3200GW的太阳能需求。

令人欣喜的是，随着技术进步，到2035年电价将维持稳定。届时，电网 95%去碳化的同时，电价不会上涨，因去碳化与电气化成本已被技术改进、需求灵活性提升所节省的费用完全抵消。在就业方面，实现去碳化将大幅提速清洁能源部署，预计到2035年，将有 50-150万人投身太阳能领域。对比2020年约15GW的太阳能发电能力2020年代初年均达30GW，2025年至2030年将跃升至60GW，此后部署速度依旧高歌猛进。与此同时，风能与储能部署也在加速，储能、输电扩容及负荷和发电灵活性成为维持电网可靠、有韧性的关键，到 2050 年，储能容量将超1600GW。小规模太阳能与储能结合，能在电网中断时保障关键负载供电，提升恢复能力，此外，管理屋顶太阳能、电动汽车等分布式能源资源并有效并网也迫在眉睫。

从能源需求看，扩大清洁电力供应推动深度去碳化。2020年到2035年，因建筑供暖、车辆、工业流程电气化，电力需求增长约30%，2035年到2050年还将攀升34%，至2050年，所有电气化部门均由零碳电力驱动，减排量相当于2005年电网排放量的155%。土地方面无需担忧，2050年，地面太阳能技术所需最大土地面积仅占美国陆地面积的0.5%，利用不适合其他用途的受干扰或受污染土地即可满足需求。尽管从 2020年到2050年，电力系统累计成本将增5620亿美元（25%），但避免的气候破坏与改善的空气质量足以抵消，还能净节省1.7万亿美元。

不过，也要正视挑战，公平分配太阳能成本与效益。通过财务、社区参与等多种干预措施，可提升屋顶太阳能应用公平性，解决公共和私人利益分配、成本分摊等诸多问题。《太阳能未来研究》中的 “去碳化+电气化” 方案成效显著，预计在2035 年和2050年分别减少95%和100%的电网排放（相较于2005年水平），取代建筑、交通和工业部门部分化石燃料直接使用，减排超2005年电网排放量。太阳能正照亮美国迈向无碳电网的光明大道。