再生能源發(fā)展日益快速，其中太陽(yáng)能略勝一籌，豐厚的太陽(yáng)光照得以滿足人類(lèi)每年的需求。不過(guò)太陽(yáng)能仍有三大問(wèn)題阻礙其快速發(fā)展。

1、電池成本

非營(yíng)利智庫(kù)的科學(xué)技術(shù)專(zhuān)家Varun Sivaram表示，若太陽(yáng)能要滿足全球30%的電力，其每瓦價(jià)格必須從一美元降至25美分。

Sivaram博士認(rèn)為，要降低太陽(yáng)能成本的方法就是將鈣鈦礦電池(perovskitecell)商業(yè)化，目前市場(chǎng)上主流的太陽(yáng)能電池仍為硅晶電池，不過(guò)其成本較高；而鈣鈦礦電池的制程溫度較硅晶電電池低、價(jià)格也較低廉，其光轉(zhuǎn)換效率也從研發(fā)之初的3.8%到現(xiàn)在可以達(dá)到25%。

此外，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池還可滾壓制成具有彈性的彩色薄膜、應(yīng)用廣泛，有美國(guó)研究團(tuán)隊(duì)就以硅鈦礦為材料研發(fā)出太陽(yáng)能變色窗。

不過(guò)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池離商業(yè)化還有一段距離，而穩(wěn)定性為其必須克服的一大缺點(diǎn)，鈣鈦礦晶體容易在潮濕的環(huán)境下分解，影響電池的穩(wěn)定度；另一個(gè)問(wèn)題是電池體積大小，目前的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池僅有指甲般的大小，科學(xué)家也尚未研發(fā)出大體積同時(shí)保有高效率的電池。

Sivaram博士補(bǔ)充，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池雖前景看好，不過(guò)能源產(chǎn)業(yè)投入的研發(fā)資金過(guò)少，很難將其推向商業(yè)化市場(chǎng)。

能源公司僅將其1%至2%的獲利投入研發(fā)，而半導(dǎo)體公司投入研發(fā)的資金大約是能源公司十倍之多。美國(guó)聯(lián)邦政府每年投入再生能源的研究預(yù)算僅50億美元，這樣的速度大概在2020年前會(huì)被中國(guó)的能源研究經(jīng)費(fèi)超越。

2、電力管理

太陽(yáng)能屬于間歇性能源，其發(fā)電高峰的需電量通常不高，而在用電量最高的時(shí)刻反而發(fā)電量較低。電網(wǎng)的不足也使得過(guò)多的電力必須分送給其他國(guó)家；以美國(guó)加州為例，其太陽(yáng)能發(fā)電占該州10%，每當(dāng)在太陽(yáng)能發(fā)電過(guò)多時(shí)電網(wǎng)無(wú)法負(fù)荷，因此必須將多余的電分送給其他州。

其中一種解決得辦法是使用大規(guī)模的儲(chǔ)能系統(tǒng)，不過(guò)電池成本目前仍算高，難以達(dá)成規(guī)模化。根據(jù)美國(guó)能源部的資料顯示，電池僅占電網(wǎng)儲(chǔ)能的1.7%，其余的都以抽水蓄能電站處理。

加州奇點(diǎn)大學(xué)(SingularityUniversity)能源環(huán)境講師、天使投資人RamezNaam表示，針對(duì)該問(wèn)題最直接的解決方案是建置更分散、更大的電網(wǎng)。以美國(guó)為例，目前有三大電網(wǎng)包含東部、西部和德州電網(wǎng)，最理想的情況下是將這些電網(wǎng)與新的高壓電箱連接，不過(guò)這有可能會(huì)造成管理權(quán)責(zé)上的混亂。

3、間接成本

有部分人認(rèn)為，阻礙太陽(yáng)能發(fā)展的是技術(shù)層面問(wèn)題，然而設(shè)置太陽(yáng)能廠的“間接成本”(softcost)也相當(dāng)高，包含項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建設(shè)核可、選址和電網(wǎng)連結(jié)等工作。

美國(guó)能源部估計(jì)，間接成本占太陽(yáng)能電廠建置總成本的64%，其余則花費(fèi)在太陽(yáng)能電池和太陽(yáng)能硬件本身。

不過(guò)若是電池和屋頂太陽(yáng)能板結(jié)合的話，消費(fèi)者就能在自家發(fā)電了。2017年10月，特斯拉開(kāi)始在紐約州水牛城的Gigafactory2工廠建造太陽(yáng)能電池與零件。然而目前屋頂太陽(yáng)能板和電池的價(jià)格仍過(guò)高，就算未來(lái)價(jià)格降低，民眾可能還是希望有電網(wǎng)來(lái)做備用電。