芬兰的拉彭兰塔理工大学(LUT)在最近发布的一份研究报告指出，光伏系统在欧洲实现2050年零排放目标的努力中发挥着核心作用。该报告描述了光伏系统如何通过将其应用扩展到热能和交通部门，并逐渐成为欧洲大陆新兴能源系统的特征元素。
该大学的研究人员调查了欧洲如何在2050年或在2040年实现零碳排放目标的两种不同场景。他们发现，光伏系统可以将欧洲大陆的能源系统转变为“光伏到X经济”。
在2020～2050年的两个场景中，各种能源的装机容量(左)和发电量(右)
拉彭兰塔理工大学(LUT)光伏经济学教授Christian Breyer日前在接受行业媒体采访时表示：“能源主权对欧洲来说是可能实现的，最终也是一种社会选择。到2040年，欧洲有可能实现采用100%可再生能源电力的目标。”
Breyer强调了光伏系统作为能源系统主要支柱的重要性，在该系统中，电力被热能和交通部门大规模使用。
他解释说：“新兴能源系统的特征术语是‘从电力到X经济’，因为实现直接和间接的电气化是可持续和负担得起的能源系统的关键要素。‘氢气经济’是一种误导性的观点，因为氢气并不是新兴能源系统的特征元素，而‘是电力-氢-X’应用中的重要中间能源载体。”
该研究小组最近在发表在行业刊物上的《从欧洲角度和全球背景反映能源转型——光伏系统在两个场景的相关性》文章中介绍了这两种场景。
研究人员旨在描述光伏系统在全球范围内对欧洲能源转型的作用。他们使用了拉彭兰塔理工大学(LUT)能源系统转换模型，该模型考虑了住宅、商业和工业部门的热能和电力需求，以及交通部门的能源需求。此外，他们还研究了与能源相关的二氧化碳排放。
Breyer表示：“成本优化建模分五年进行，每个建模都是每年都以小时分辨率进行，以确保每个小时的电力供需平衡。”
研究表明，在两种场景下，能源系统成本都可以达到新冠疫情发生之前的水平。在2050年场景下，实现二氧化碳零排放的成本降低了8.5%。
Breyer说：“到2050年，欧洲最大的能源来源是太阳能，占欧洲一次能源总需求的54%至56%，占总发电量的61%至63%。”
Breyer表示，过去的研究表明，到2050年，光伏发电在欧洲能源结构中的份额将达到50%到60%。
他解释说：“我们发现，光伏发电份额略高于60%，这也是更详细的光伏发电建模的结果，例如采用单轴跟踪器和多样化的光伏组件，但也与支持更高光伏发电份额的低成本电池储能系统和氢气电解槽高度耦合。”
研究得出的结论是，拟议方案的成功可能取决于光伏系统、风电设施、电池储能系统、氢气电解槽和热泵之间的强大相互作用。
Breyer总结说：“未来能源系统的本质可以被最好地称为‘电力到X’经济，因为主要的一次能源是在整个能源系统中直接应用的电力，例如电力到热能、电力到交通，或干旱地区的电力到水，而间接电力使用主要遵循‘电力到氢气到X’的路线，最终的能源载体将以液体、甲烷、氨气和甲醇的形式存在。”
