В статье представлен системный анализ роли солнечной фотоэлектрической энергии (PV) в сценариях глубокого энергетического перехода к 2050 году на основе обзора 60 рецензируемых исследований. Показано, что совокупная доля ветровой и солнечной генерации в большинстве моделей достигает 80–99 %, однако доля PV варьируется от 5 % до 98 % в зависимости от технико-экономических допущений, географических условий и полноты моделирования секторального взаимодействия. Выявлено, что многие исследования используют устаревшие оценки капитальных затрат (CAPEX) на PV (более 500 €/кВт), которые уже превзойдены современными рыночными показателями. Установлена эмпирическая зависимость между числом часов использования установленной мощности PV и прогнозируемой долей солнечной энергии в стране. Экстраполяция этой зависимости на глобальном уровне позволяет оценить среднемировую долю PV в производстве электроэнергии к 2050 году на уровне около 61 %, что подтверждает превращение солнечной энергетики в доминирующий источник энергии. Показано, что недоучёт технологических опций (трекинг, плавучие PV, и др.) и ограниченное включение Power-to-X (PtX) решений ведёт к систематическому занижению потенциала PV. Сделан вывод о необходимости перехода от моделей «Power-to-X» к парадигме «Solar-to-X» и включения технологий удаления CO₂ для достижения климатических целей.
This paper presents a systems analysis of the role of solar photovoltaic (PV) energy in deep energy transition scenarios through 2050 based on a review of 60 peer-reviewed studies. The results show that the combined share of wind and solar power generation reaches 80–99 % in most modeled scenarios, while the share of PV varies from 5 % to 98 % depending on techno-economic assumptions, geographical conditions, and the extent of sector-coupling representation. The analysis reveals that many studies employ outdated estimates of photovoltaic capital expenditures (CAPEX) exceeding €500/kW, which have already been surpassed by current market values. An empirical relationship is identified between photovoltaic capacity factors (expressed as full-load hours) and the projected share of solar energy in national electricity systems. Extrapolation of this relationship to the global level suggests that solar PV could account for approximately 61% of worldwide electricity generation by 2050, confirming its emergence as the dominant energy source. The study further demonstrates that the omission of technological options such as solar tracking systems, floating PV installations, and other advanced solutions, as well as the limited integration of Power-to-X (PtX) technologies, leads to a systematic underestimation of the potential contribution of solar photovoltaics. The findings support a transition from conventional “Power-to-X” modeling frameworks toward a “Solar-to-X” paradigm and highlight the necessity of incorporating carbon dioxide removal technologies to achieve long-term climate objectives.
Предпросмотр статьи
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Системология
Если у вас возникли вопросы или появились предложения по содержанию статьи, пожалуйста, направляйте их в рамках данной темы.