2021年9月8日，美國能源部發布了有關太陽能的研究報告《Solar Futures Study》。
該研究報告是由能效和可再生能源辦公室編制的，概述了太陽能如何幫助美國電網脫碳，并幫助實現政府關于到2035年電力部門凈零排放的目標。
該報告中的太陽能包括了光伏和光熱發電技術，光伏占絕大部分，CSP即光熱發電占比極少。
研究顯示到2035年，太陽能有潛力供應美國40%的電力，提供近150萬個就業崗位，且不會造成電費上漲。
2035年美國電力系統脫碳需要1600吉瓦的光伏，若考慮交通、建筑、工業等部門電氣化程度提高場景的增量需求，2050年整個能源系統的脫碳或將要求3000GW的光伏裝機量。
目前，美國光伏裝機僅76吉瓦（2020年底），占全國供電量約 3%。
清華大學能源轉型研究中心每人一千瓦光伏課題組團隊正在組織編譯該報告。課題組成員葛蘊（通威光伏技術中心的碩士研究生實習生項目成員）翻譯了美國能源部關于這份報告的PPT介紹版，與大家分享。
Decarb+E，指脫碳+電氣化，表示深度電氣化情況下的脫碳，包括了供熱、交通、工業等部門的電氣化。
僅考慮電力系統脫碳，2050年太陽能發電1600吉瓦；
考慮深度電氣化情況下的能源系統脫碳，2050年太陽能發電3000吉瓦。
美國碳中和需要國土面積的0.5%左右安裝太陽能發電設施
總結和評析：
1、到2035年，太陽能是美國第一大電力來源，占比40%，風能是第二大來源36%，核能（11%-13%），氫能（5%-6%），生物質能和地熱（1%）。零碳電力系統中沒有煤炭和天然氣。
2、美國光伏新增裝機量在2021-2025年需達到年均30GW，2025-2030年均60GW。2020年美國新增光伏裝機量15吉瓦。
3、美國2035年光伏總裝機可能達1600吉瓦，即16億千瓦；2050年光伏總裝機可能達3000吉瓦，即30億千瓦。
4、該報告中CSP占比極低，光伏幾乎代表了太陽能發電。
5、美國現在全國人口3.3億，該報告未提及美國人口變化的趨勢。我們暫按當前人口核算，1600吉瓦光伏相當于人均約5千瓦，3000吉瓦對于3.3億人來說相當于人均9千瓦。
6、中國2060年前碳中和，能源體系脫碳需要提前5年左右，電力系統的凈零碳應更高10年左右，也就是2045年，以此推算，中國需要在2035年或之前實現人均一千瓦光伏，也即14億千瓦的光伏總裝機量。
7、德國四家機構對2050年德國碳中和時的光伏發展情景做出了人均3.4，4.4，6.6，10，12.5千瓦等五種情景分析。
8、大家感覺一下，結合美國和德國的情況，中國2060年前實現碳中和的時候，人均光伏裝機最可能是多少？
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