全球太阳能光伏生产和安装的持续指数增长

迈克·瑟尔特夫

多年来，我一直在关注全球太阳能光伏生产/安装的指数增长，从2007年的这篇文章开始：“光伏发电量在2007年增长了50％，”据称太阳能光伏发电量“在2007年跃升至3,800兆瓦，并且是”世界上增长最快的能源。从1975年到2007年，光伏产量增长良好。许多评论者认为，在未来的七年中，要保持较高的增长率（48％），就很难保持较高的产量。我不太确定。我也不确定他们错了。我决心看这个。现在，七年后的今天，他们并没有完全错，但是漂亮的家伙几乎完全错了。

人类对指数增长的感知问题

马尔科姆·格拉德威尔（Malcolm Gladwell）在他的著作《尖顶》中指出，人类没有正确地感知指数增长。这是他使用的说明性示例：

“例如，请考虑以下难题。我给您一大张纸，然后请您将其折叠一遍，然后将其折叠起来，然后再三遍又一遍地对折，直到您将原纸重新折叠50次为止。您认为最终筹码量有多高？在回答这个问题时，大多数人会在脑海中折起床单，并猜测那堆纸堆会像电话簿一样厚，或者，如果他们真的很勇敢，他们会说它会和电话簿一样高。一台冰箱。但是真正的答案是，烟囱的高度将近似于到太阳的距离。这是数学中所谓的几何级数的一个例子。”

他在书中指出的是，人们并没有看到它的指数级增长。结果，新技术的“临界点”通常使他们感到惊讶。他的书没有提到太阳能光伏生产/安装中的“临界点”，但是这个概念肯定适用。

从2011年11月开始，本文提供了另一个指数增长的说明性示例：“ 100GW的需求以及美国太阳能市场即将到来的拐点。”

本文可能是互联网（imho）上关于太阳能光伏发电最重要的文章。作者Richard Keiser指出，太阳能光伏成本的降低导致需求成指数增长。太阳能光伏成本的持续下降将在越来越多的区域内实现电网平价（即，客户数量呈指数增长）。他也提供了一个易于理解的指数增长力量的例证：

非线性系统通常很难理解。著名的“竹enny游戏”就是一个很好的例子。在此游戏中，假设的人在第一天获得一便士（或一欧分）的价格，第二天获得两便士，第三天获得四便士，依此类推，然后要求他们猜测这些便士的总价值在一个月末。很少有人能正确地猜出这个数字（2100万美元），或者赞赏其中的75％是在过去两天创造的。

“就像一分钱的游戏一样，太阳能行业的特点是许多非线性动力学。”

科学证据

这些图的数据来自不同的Internet文章。来源在下面进一步列出（这实际上是一组随时间推移收集并在去年圣诞节期间绘制的数据。）

绿线是指计算出的每年48％的指数增长率，从开头提到的原始来源文章中的2007年的3.8吉瓦开始。蓝线是计算出的每年41％的指数增长率，从2007年的3.8吉瓦开始。红线是从各种Internet来源收集的数据的图。

前两个图是线性图。底部的两个图是相同数据的指数图。（请注意，当使用指数垂直轴绘制时，应将计算出的48％和41％速率预测显示为直线……应该如此。）

左侧的图表显示了从Internet收集的实际数据，而增长率分别为48％和41％。

右边的图表显示，到2022年的增长率分别为48％和41％。

尽管全球太阳能光伏指数并没有遵循良好的指数曲线，但一直呈指数增长。从2007年该原始文章开始，到现在，它一直以每年41％的速度增长。每年41％的增长率相当于每两年生产/安装量增加一倍。就像我说的那样，它的确从48％下降了，但幅度不大。

如果到2022年，超过41％的增长率持续下去，那么世界每年将生产/安装超过0.5太瓦的太阳能光伏板，每年可能会增加/达到1.0太瓦。以这种速度，太阳能光伏将成为全世界主要的电力来源。此外，当包括生产/安装方面的任何其他增长时，这将在几年内，在下一个十年内轻松实现。全球总用电量不到20太瓦。（这是世界上所有的用电，而不仅仅是电力。）

其他注意事项

尽管发生了两个有害事件，但已证明发生了指数增长：

1.在大约2007年至2009年期间，纯硅的供不应求。这并不是原材料硅的短缺。硅砂很多。此后已经解决了制造业短缺的问题……然后是一些。硅太阳能光伏面板制造商学会了使用更少的硅来生产面板。纯化的散装硅生产商扩大了生产规模，还大大降低了生产成本。此后，低成本的纯净硅和使用较少的纯硅光伏板已导致成本大大降低的纯硅光伏板。

2.最近，大约从2011年开始，全球经济崩溃。（我们仍在感觉效果。）这具有导致许多国家减少其太阳能激励措施的次要作用。（尤其是德国，意大利和西班牙已经缩减了激励措施，并大幅降低了太阳能的增长率。）

您可以看到在提到的两个回撤期中生产/安装上的下降。很难过分强调以下事实：太阳能光伏通过这两次重创一直保持较高的总体增长率。现在，人们普遍认识到太阳能光伏正进入高速增长的新阶段，即供不应求的市场。除不可阻挡的破坏性技术外，太阳能光伏不应有任何误解。化石燃料公司和一些公用事业公司的反对将不会成功。

（注意：我将生产和安装混在一起。最初的生产与安装几乎相同。最近，在太阳能光伏过度生产期间，情况并非如此，我开始看到全球太阳能光伏安装数量而非产量。我在某种程度上可以互换地使用它们来代表全球太阳能光伏的增长。）

结论

在过去的14年（近15年的时间里）中，全球太阳能PV生产/安装的年增长率超过41％（复合年增长率，也称为CAGR）。这意味着全球太阳能光伏的生产/安装已经每两年翻一番以上。（我使用的是2014年的预测，但我们步入正轨。）2015年的预测已经表明持续的高增长率。与过去一样，对2015年以后的大多数预测将继续保持线性增长。这是因为人类在指数增长方面有心理盲点。我认为可能并非如此。全球太阳能光伏的增长最终将趋于平稳，但不要相信不久的将来会发生这种情况。

如果这种高增长率再持续8年（到2022年），那么我们将已经可以很好地利用太阳能光伏发电来提供世界上大多数电力。

下次考虑太阳能光伏的增长率时，请考虑上面的图。考虑成本的持续下降……。考虑所导致的需求指数增长。考虑一些大型太阳能光伏制造商的数千兆瓦的生产计划。太阳能光伏要真正提供我们大部分的电力需要50年吗？…还是上面的那些阴谋会继续下去，只用10到20年？想一想。