这篇文章最初发表在《EnerG》杂志上。

太阳能行业为未来几年制定了一些雄心勃勃的目标，尽管COVID-19的形势严峻，但一些举措有助于推动太阳能的发展。 看一下推动该行业发展的一些主要因素和需要克服的一些挑战是很有帮助的。

分布式能源发电是实现全球可再生能源消费增长的关键，也是为仍未用上电的10多亿人提供能源的重要机会。

在全球范围内，太阳能的可用性是无处不在的，不偏不倚的。 而且，几十年来，可再生能源和电池的价格一直处于稳步下降的轨道上，超过了分析师的预期。 这意味着，与资本密集型的中央发电厂不同，在消费点或接近消费点的地方产生能源，将使新的人口得到成本效益的服务，减少能源贫困并解除经济潜力的束缚。

获得能源刺激了当地的商业机会，导致更新和更有粘性的能源消费模式，以及改善生活条件和改善生计。 通过这些机制，可再生能源产业有可能提升发展中国家的经济财富。

本地发电和现场消费可再生能源的另一个积极成果是配电效率；这降低了电网现代化的成本，减少了传输损失，在发展中国家还可以减轻能源盗窃。 所有这些因素都导致可再生能源的经济性得到改善，并导致行业的增长。

太阳能公司可以帮助向可再生能源过渡

技术进步是成功采用可再生能源的关键，而工程和材料的改进是推动价格持续下降的关键因素。 根据太阳能产业协会（SEIA）的数据，在过去十年中，太阳能的安装成本下降了70%。

太阳能技术公司处于引领这一转型的最佳位置。 主要供应商是提供组件、不同类型的支架、能量收集和转换设备、疏散和电网集成设备以及监测太阳能发电厂生产的传感器和软件的公司。

一个综合的、协作的商业和技术生态系统对于不断推动太阳能转型也是至关重要的。 这个生态系统的各个成员–包括开发商、研究人员、EPC、供应链专家、制造商、物流经理和消费者–之间的关键关系将有助于推动其不断发展。

太阳能业务发展势头的另一个关键因素是，部署大型可再生能源发电厂将是扩大行业规模的最快方式。 例如，在2020年上半年，太阳能占美国所有新增发电能力的37%，但尽管住宅和商业太阳能的增长因COVID疫情而停滞不前，公用事业规模的太阳能已被证明更具弹性，占2020年第二季度新上线的太阳能容量的71%。

2018年，公用事业规模的太阳能占市场份额的60%，直到这个新的十年中期，公用事业部门预计将以类似的增长率继续领导可再生能源市场。 根据Wood McKenzie的预测，从现在到2025年，美国太阳能市场预计将安装100吉瓦，在未来五年内增加42%。

另一个关键的预测是，在2020年，太阳能预计将在累计安装的基础上绕过风能。

新技术带来了新的成本效益

除非新的成本效率继续被引入生态系统，否则太阳能产业无法实现其预期规模。 同时，随着行业的发展，成本确实下降了，创造了重要的规模经济。 就太阳能而言，从组件开始，太阳能工厂的所有必要成分近年来都有了显著的制造效率，导致成本降低。

另外，许多太阳能公司已经投资于LEAN建设实践，以解决项目成本中的劳动力方面，即太阳能工厂的组装和建设。 精益建设源于日本卓越的汽车生产系统，通过卓越的管理和更高的生产力，推动劳动力成本下降，提高投资回报率（ROI）。

清洁机器人等新技术也改善了运营和维护（O&M），使太阳能设施得到更好的维护并提高能源产量。

同时，复杂的人工智能平台正在找到它们进入分布式能源管理的方式，帮助推动生产，同时确保安全，特别是在极端天气事件中。

迄今为止，可再生能源行业的一个关键限制是太阳能和风能资源的可变性。 人们一直认为，由于太阳能不是可调度的，或者说是 “稳定的”，它不能成为电力组合的可靠组成部分，至少不能可靠到完全取代化石发电。

现在，我们看到太阳能行业的最后一个障碍被消除了。 改进的储能技术的可用性和电池价格的快速下降，就像太阳能组件本身的发展轨迹一样，正在帮助 “稳固 “太阳能发电。 低成本电池正在为24/7可调度的可再生能源铺平道路，它是游戏的最终改变者。

所有这些相互依存的关系都在共同发展，以推动规模的扩大，提高平准化能源成本（LCOE），或分布式可再生能源的寿命成本，从而导致更快的采用。

Voyager：具有成本效益的下一代单轴跟踪器

在设备方面，行业技术进步的一个例子是FTC Solar的Voyager，这是一个新一代的单轴跟踪器，需要更少的支柱/模块，更少的直流电缆，并实现行业领先的安装流程，推动最低的总安装成本。

Voyager的单行双列(2P)结构使双面组件的性能得到优化，并允许优化可用土地，同时在高地面覆盖率(GCR)设计中保持适当的可及性以进行运行和维护。 FTC太阳能为Voyager提供了一个专有的控制器系统，实现了具有行级回溯能力的细化控制。 因此，Voyager提供了行业中最好的LCOE。

SUNDAT光伏软件促进了公用事业规模项目的设计

同时，FTC Solar的SUNDAT光伏设计软件能够对公用事业规模和C&I项目进行快速、部分自动化的设计、工程和成本分析。 该软件是对Voyager追踪器的补充，与工程服务一起，为太阳能客户提供了一整套必要的工具，具有卓越的工程和竞争性成本。

这个多功能的工具有助于快速生成和分析一个潜在地点的数百个选项。 SUNDAT与PV Bid和SunFig集成，包括项目成本估算和项目财务回报，使用户能够对其项目进行完整的经济优化。

只需从地面或屋顶的边界开始，SUNDAT就可以对几乎所有的设计参数组合进行建模：模块/逆变器类型、地面覆盖率、组串大小、跟踪与固定倾斜、方位角等等，在几分钟内产生完整的场地布局和能源估算。

结合PV Bid的力量，每个设计配置都可以进行财务分析和比较，提供项目经济性的直接可见性。 通过连接技术场地设计、能源估算和成本的能力，SunDat用户可以迅速看到哪种方案产生最佳的LCOE、IRR和NPV

政府的激励措施在使我们的太阳能产业达到今天的水平方面发挥了很大作用。 但是，随着光伏技术越来越便宜，效率越来越高，政府现在扮演的更重要的角色是建立具有挑战性的可再生能源目标，并确保它们得到实现。

有了这些进展，以及由企业和政府开发的许多其他进展，太阳能行业可以期待实现雄心勃勃的目标–为美国的清洁能源未来提供动力。

Nagendra Cherukupalli是FTC Solar（www.ftcsolar.com）的首席技术官。 作为一名计算机科学专业人员，他在软件、半导体、太阳能和能源平台方面有广泛的工作经验。