既然太阳能发电在生产低成本电力方面已经可以与化石燃料竞争，那么它在美国是否已经达到顶峰？
不。我们可能仍然只看到了开始。
国家可再生能源实验室 (NREL) 发布的一份针对美国科技型公司的路线图显示，开发新的太阳能业务的选择非常多。
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尽管中国现在主导着太阳能光伏 (PV) 制造，并且可能在未来一段时间内继续保持其在全球产业中的领导地位，但情况仍然如此。
这项关于太阳能快速发展前景的新研究表明，未来十年，有可能出现价值达 10 亿美元的“利基市场”。随着太阳能变得更加廉价和普及，太阳能有了各种新的用途。
这项研究——《提高高比功率光伏的市场和降低封装重量》——由 NREL（美国能源部的一个部门）和科罗拉多矿业学院的太阳能专家撰写。它表明，公司有充分的理由继续推进太阳能的创新选择。
或者，正如 NREL 高级科学家、该论文的主要作者马修·里斯解释的那样，太阳能发电现在已经达到了电网平价。这意味着它可以与煤炭和天然气竞争，而煤炭和天然气曾经是美国最经济的两种电力来源。
他在一次采访中指出：“太阳能界流传着这样一种说法，‘人们在汽车达到与马匹相当的水平时并没有停止制造汽车。’”
太阳能发电于 1954 年在美国发明，当时新泽西州默里山的贝尔实验室的科学家们展示了一项新发明。这是一个由硅制成的面板，在小型太阳灯的照射下产生足够的电力，可以转动一个玩具摩天轮 (Climatewire, 2016 年 12 月 16 日)。
里斯解释说，近年来，中国利用补贴和硅基光伏技术的创新，创造了竞争对手“非常难以”匹敌的规模。但他指出，制造太阳能电力的新型薄膜技术才刚刚开始其增长曲线。它们具有颠覆旧市场和创造新市场的潜力。
里斯说，与薄膜光伏相比，硅在历史上享受了大量的补贴，他指出，硅光伏的最初发展是由半导体行业的数十亿美元资助的，其主要目标是制造现代计算机。太阳能发电是一个次要的挑战，但它最终已经成熟到面板可以确保产生 30 年可靠电力的程度。
美国海军研究办公室正在资助 NREL 对其他化合物的最新研究，这些化合物可以制成能够从光中发电的薄膜。它们比硅更轻、更柔韧，包括碲化镉、铜铟镓硒和一类称为钙钛矿的相关岩石 (Climatewire, 2017 年 4 月 24 日)。
里斯回忆说，海军提出的挑战是“你能制造出真正轻便的太阳能，尽可能轻的重量”，并找到可以以最低成本扩大使用的材料。
基本上，海军和其他美国军事单位正在寻求太阳能发电作为消除电池——和减少伤亡的一种方式。
军方在伊拉克，以及后来的阿富汗了解到，前沿阵地上的士兵有时不得不携带 80 到 100 磅的装备。其中很大一部分是各种设备的电池。
这只是众多后勤问题的开始。电池必须由柴油发电机充电，而柴油发电机又需要昂贵的飞行或卡车车队来运送更多的燃料。这些车队经常遭到袭击。
新的研究断言，尽管新兴的轻便柔性薄膜太阳能技术可能比传统的硅更昂贵，但其更轻的重量和更强的弹性将带来更高的价格，改善后勤，并且在海军的情况下，可以挽救生命。
“实验性技术”
更轻的材料和封装最终可能会通过降低房屋的安装成本来为屋顶太阳能买单，但它们可能会更快地渗透到其他太阳能市场。
科学家们预见到建筑物中太阳能用途的增加，在建筑物中，轻型太阳能材料可以引入到窗户、瓦片和其他建筑特征中。不断增长的需求将降低它们的成本，而最近开发的柔性和防刮玻璃可能会扩大它们的市场范围。
NREL 的报告指出，轻便且更紧凑的太阳能发电在被称为“立方体卫星”的小型太空卫星中的用途越来越广泛，这种卫星现在正在迅速普及。里斯指出，丰田普锐斯等电动汽车配备了太阳能供电选件和一个小型风扇，可以将停放汽车中积聚的热量吹出，这一步可以节省电力，从而延长电动汽车的续航里程。
该研究中讨论的更高效和更小的太阳能装置的另一个应用领域是“室内光收集”，或从室内照明的混合光中发电。这种选择可能适用于既有室外光又有顶置荧光灯管的办公楼。在那里，小型太阳能供电设备可以将光线转换回电能，为电子设备或一系列无需靠近电源插座的传感器供电。
里斯指出，小型太阳能供电设备的进一步用途将出现在无人机和其他无人驾驶飞行器的开发中，例如去年在遭受风暴袭击的波多黎各用于快速恢复电子邮件和短信互联网服务的气球。
这些可操纵的气球由 Alphabet Inc.（谷歌的母公司）开发，被称为“实验性技术”。不过，未来，类似的飞行器可能有助于城市和州从停电中恢复。
正如一位专家所说，“将每个气球都想象成平流层中的一个手机信号塔。”
对于里斯来说，更便宜、更普及的太阳能的持续发展将导致其应用于以前不经济的技术。其中一个例子是美国西部干旱地区的脱盐工厂。
他指出，“同样，如果您担心大气中二氧化碳的累积等问题，如果您的能源足够便宜，可能会有更耗能的过程，例如从空气中吸出二氧化碳并使其固化。”
经 E&E 新闻许可，转载自 Climatewire。E&E 在 www.eenews.net 提供每日重要的能源和环境新闻报道。