麻省【shěng】理工学院研【yán】究人员的一【yī】项新分【fèn】析确定了导【dǎo】致节【jiē】约的原因【yīn】，包括最【zuì】重要【yào】的政【zhèng】策和【hé】技术变化。例如【rú】，他们发现帮【bāng】助发展市场的政府政【zhèng】策在降低技术成本方面发挥了【le】关键作用。在器【qì】件级，主要因素【sù】是“转换【huàn】效率”的增加，或者从给定量的太阳光【guāng】产生的功率量。
这些见解【jiě】有助于为未来的政策提供信【xìn】息，并评【píng】估是否【fǒu】可【kě】以在其他技术中实现类似的改进。今天的【de】研究结果发表在能【néng】源政策杂志上，麻省【shěng】理工学院【yuàn】副【fù】教授Jessika Trancik，博士后Goksin Kavlak和【hé】研究科学家【jiā】James McNerney撰写。
该团队研究了通过改变模块和制造工【gōng】艺【yì】影响成本【běn】的【de】技术【shù】水平(“低水平”)因素。太阳能电池技术有了【le】很大改进【jìn】;例如【rú】，电【diàn】池【chí】在将太阳光转换【huàn】为电能方面【miàn】变得更加【jiā】有效。Trancik解释说，像【xiàng】这样的【de】因素属于一种处理物【wù】理产品【pǐn】本身的低级机制。
该团队还【hái】估算了“高层【céng】”机【jī】制的成本影响，包【bāo】括边做边学，研【yán】究和开发以【yǐ】及规模【mó】经【jīng】济【jì】。例子【zǐ】包括【kuò】改进的【de】生产工艺减少了生产的缺陷细胞数量【liàng】，从而提高了产量，以【yǐ】及更大的工厂带来了显着的规模经济。
这项涵盖【gài】1980年至2012年【nián】(模块成本下降了97%)的研【yán】究发现【xiàn】，有【yǒu】6个低【dī】水【shuǐ】平因素占成【chéng】本总体下降【jiàng】的10%以上，其中4个【gè】因【yīn】素每个【gè】至少【shǎo】占15%。Trancik说【shuō】，结果表【biǎo】明“有许多不同'旋钮'转向的重要性，以【yǐ】实【shí】现成【chéng】本的稳步下降【jiàng】。”降低成本的机【jī】会越多，他们就越不可能快速耗尽。
研【yán】究【jiū】表明【míng】，这些因素的相对重要性随着时间的推【tuī】移而发生了变【biàn】化。在早些年，通【tōng】过改【gǎi】进设备【bèi】本身和制造方法，研究和开发是主【zhǔ】要【yào】的降【jiàng】低【dī】成本的高级机制【zhì】。然而，在【zài】过去十年中，随着太阳能电池和模块制造工厂变得越来越【yuè】大【dà】，持续成【chéng】本下降中最大的【de】单一【yī】高【gāo】级因素是规模经济。
“这引发了哪些因素可以【yǐ】帮【bāng】助延续【xù】成本【běn】下【xià】降的问题，”Trancik说。“植物大小有什么【me】限制?”
Trancik表示，就政府政策【cè】而言【yán】，刺激市【shì】场增长的政策【cè】约占【zhàn】整体成【chéng】本下降的60%，因此“在降低成本方面发挥了【le】重要作用。”刺激【jī】市场增长的政策【cè】包【bāo】括可再生【shēng】能源组合标准【zhǔn】，上网【wǎng】电价和各种补贴等【děng】措施【shī】。她表示，政府资助的研【yán】发占其他40% - 尽管公【gōng】共研发在前几年发挥了【le】更大的作用。
她补充【chōng】道，这是重要的信【xìn】息，因为“长【zhǎng】期以来一直存【cún】在关于这些政策是否奏效的【de】辩论【lùn】 - 他们是否真的在推动技术改进?现在【zài】，我们不仅可以回答这个问题【tí】，我【wǒ】们可【kě】以说【shuō】多【duō】少。 “
Trancik说，这一发现【xiàn】基于【yú】对设备级【jí】机制的建模，而不是纯粹的【de】相关性【xìng】分【fèn】析，为技术创新和减少【shǎo】排放政策之间可以创造的“良性【xìng】循环”提供了有力证据。随着排放政【zhèng】策的实施，低碳技术市场增【zēng】长，技术【shù】得到改善，未来减排成本【běn】可能下【xià】降。“这种分析【xī】有【yǒu】助于我们理解【jiě】为什么会发【fā】生这【zhè】种情况，以及【jí】反馈的强大程度。”
Trancik和她的同事计划采【cǎi】用类似的方法来分析其他【tā】技术【shù】，如核电，以及太阳能装置的其他部分【fèn】 - 所谓的【de】系【xì】统平衡【héng】，包【bāo】括安装结构和【hé】电力【lì】控【kòng】制器【qì】所需的太【tài】阳能电池组【zǔ】件 - 未包括在本研究中。“我们开发的方法可以用作评估不同技术成本的工具，包括回【huí】顾【gù】性和前瞻性，”Kavlak说。
“这【zhè】开【kāi】辟了一种不同的技术变革建模方【fāng】式，从设【shè】备【bèi】层【céng】面到政策【cè】措施，以及介【jiè】于两者【zhě】之间【jiān】的一切，”Trancik说【shuō】。“我【wǒ】们正在开辟技术创新的黑匣子。”
McNerney说：“展望未来，我们可以提高我们对通常【cháng】使技术迅【xùn】速改【gǎi】进的因【yīn】素【sù】的直【zhí】觉。将这【zhè】种工具【jù】应【yīng】用【yòng】于太阳能光伏只是我们能做的事情的开始。”
虽然【rán】该研究关注的是【shì】过去的表现，但它所发【fā】现【xiàn】的【de】因【yīn】素表明“看【kàn】起来这种技术有进【jìn】一【yī】步提高成本的机【jī】会。”研究结【jié】果还表【biǎo】明【míng】，研究人员应【yīng】继续研【yán】究晶体【tǐ】硅的替代技术，这是当今太阳能光伏技术的主要形式【shì】，但许多其他品种正【zhèng】在积极【jí】探索，可能【néng】具有更高的效率【lǜ】或更低的材料成本。
该研【yán】究还【hái】强调了继续【xù】提高制造系统效【xiào】率【lǜ】的重要【yào】性，制造系【xì】统在降【jiàng】低成本方面的作用非常重【chóng】要。“在这方面可能会有更多的收获，”Trancik说。
