既然太陽能發電在生產低成本電力方面已經可以與化石燃料競爭，那麼它在美國是否已經達到頂峰？
不。我們可能仍然只看到了開始。
國家可再生能源實驗室 (NREL) 釋出的一份針對美國科技型公司的路線圖顯示，開發新的太陽能業務的選擇非常多。
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儘管中國現在主導著太陽能光伏 (PV) 製造，並且可能在未來一段時間內繼續保持其在全球產業中的領導地位，但情況仍然如此。
這項關於太陽能快速發展前景的新研究表明，未來十年，有可能出現價值達 10 億美元的“利基市場”。隨著太陽能變得更加廉價和普及，太陽能有了各種新的用途。
這項研究——《提高高比功率光伏的市場和降低封裝重量》——由 NREL（美國能源部的一個部門）和科羅拉多礦業學院的太陽能專家撰寫。它表明，公司有充分的理由繼續推進太陽能的創新選擇。
或者，正如 NREL 高階科學家、該論文的主要作者馬修·里斯解釋的那樣，太陽能發電現在已經達到了電網平價。這意味著它可以與煤炭和天然氣競爭，而煤炭和天然氣曾經是美國最經濟的兩種電力來源。
他在一次採訪中指出：“太陽能界流傳著這樣一種說法，‘人們在汽車達到與馬匹相當的水平時並沒有停止製造汽車。’”
太陽能發電於 1954 年在美國發明，當時新澤西州默裡山的貝爾實驗室的科學家們展示了一項新發明。這是一個由矽製成的面板，在小型太陽燈的照射下產生足夠的電力，可以轉動一個玩具摩天輪 (Climatewire, 2016 年 12 月 16 日)。
里斯解釋說，近年來，中國利用補貼和矽基光伏技術的創新，創造了競爭對手“非常難以”匹敵的規模。但他指出，製造太陽能電力的新型薄膜技術才剛剛開始其增長曲線。它們具有顛覆舊市場和創造新市場的潛力。
里斯說，與薄膜光伏相比，矽在歷史上享受了大量的補貼，他指出，矽光伏的最初發展是由半導體行業的數十億美元資助的，其主要目標是製造現代計算機。太陽能發電是一個次要的挑戰，但它最終已經成熟到面板可以確保產生 30 年可靠電力的程度。
美國海軍研究辦公室正在資助 NREL 對其他化合物的最新研究，這些化合物可以製成能夠從光中發電的薄膜。它們比矽更輕、更柔韌，包括碲化鎘、銅銦鎵硒和一類稱為鈣鈦礦的相關岩石 (Climatewire, 2017 年 4 月 24 日)。
里斯回憶說，海軍提出的挑戰是“你能製造出真正輕便的太陽能，儘可能輕的重量”，並找到可以以最低成本擴大使用的材料。
基本上，海軍和其他美國軍事單位正在尋求太陽能發電作為消除電池——和減少傷亡的一種方式。
軍方在伊拉克，以及後來的阿富汗瞭解到，前沿陣地上計程車兵有時不得不攜帶 80 到 100 磅的裝備。其中很大一部分是各種裝置的電池。
這只是眾多後勤問題的開始。電池必須由柴油發電機充電，而柴油發電機又需要昂貴的飛行或卡車車隊來運送更多的燃料。這些車隊經常遭到襲擊。
新的研究斷言，儘管新興的輕便柔性薄膜太陽能技術可能比傳統的矽更昂貴，但其更輕的重量和更強的彈性將帶來更高的價格，改善後勤，並且在海軍的情況下，可以挽救生命。
“實驗性技術”
更輕的材料和封裝最終可能會透過降低房屋的安裝成本來為屋頂太陽能買單，但它們可能會更快地滲透到其他太陽能市場。
科學家們預見到建築物中太陽能用途的增加，在建築物中，輕型太陽能材料可以引入到窗戶、瓦片和其他建築特徵中。不斷增長的需求將降低它們的成本，而最近開發的柔性和防刮玻璃可能會擴大它們的市場範圍。
NREL 的報告指出，輕便且更緊湊的太陽能發電在被稱為“立方體衛星”的小型太空衛星中的用途越來越廣泛，這種衛星現在正在迅速普及。里斯指出，豐田普銳斯等電動汽車配備了太陽能供電選件和一個小型風扇，可以將停放汽車中積聚的熱量吹出，這一步可以節省電力，從而延長電動汽車的續航里程。
該研究中討論的更高效和更小的太陽能裝置的另一個應用領域是“室內光收集”，或從室內照明的混合光中發電。這種選擇可能適用於既有室外光又有頂置熒光燈管的辦公樓。在那裡，小型太陽能供電裝置可以將光線轉換回電能，為電子裝置或一系列無需靠近電源插座的感測器供電。
里斯指出，小型太陽能供電裝置的進一步用途將出現在無人機和其他無人駕駛飛行器的開發中，例如去年在遭受風暴襲擊的波多黎各用於快速恢復電子郵件和簡訊網際網路服務的氣球。
這些可操縱的氣球由 Alphabet Inc.（谷歌的母公司）開發，被稱為“實驗性技術”。不過，未來，類似的飛行器可能有助於城市和州從停電中恢復。
正如一位專家所說，“將每個氣球都想象成平流層中的一個手機訊號塔。”
對於里斯來說，更便宜、更普及的太陽能的持續發展將導致其應用於以前不經濟的技術。其中一個例子是美國西部乾旱地區的脫鹽工廠。
他指出，“同樣，如果您擔心大氣中二氧化碳的累積等問題，如果您的能源足夠便宜，可能會有更耗能的過程，例如從空氣中吸出二氧化碳並使其固化。”
經 E&E 新聞許可，轉載自 Climatewire。E&E 在 www.eenews.net 提供每日重要的能源和環境新聞報道。