文摘
实现碳中和需要部署可再生能源以前所未有的速度和规模1,2,但国家有时落实政策,增加成本,限制资本的自由流动,人才和创新支持本地化的好处,如经济增长、就业和贸易顺差3,4。我们评估的成本节约供应链全球化的太阳能光伏(PV)模块。使用历史的能力,我们开发一个双重学习模型组件和太阳能光伏输入材料价格数据部署在美国,德国和中国。我们估计,全球光伏模块市场挽救了光伏安装24胜38负()亿美元在美国,7(5 - 9)数十亿美元在德国和36(26-45)数十亿美元在中国从2008年到2020年与反事实的场景,在该场景中,相比国内制造商提供越来越多的安装能力长达十年时间。向前突出同一场景从2020年的估计结果太阳能模块价格高出大约20 - 25每分2030年与未来全球化的供应链。国际气候政策受益于全球化的低碳价值链4,这些结果指出需要补充福利分配政策来减轻对技术挤出效应和潜在的影响。
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数据可用性
我们编译综合数据集历史太阳能容量和组件价格在全球范围内和在美国,中国和德国。所有的数据都是公开的https://doi.org/10.5281/zenodo.6989075。全球光伏装机容量和价格数据来自国际可再生能源机构的开放数据库(IRENA)18。对美国而言,太阳能容量数据来自太阳能行业协会(SEIA)48,价格和模块组装来自两个来源:劳伦斯伯克利国家实验室(LBNL)49和国家可再生能源实验室(NREL)16。劳伦斯的数据用于2006 - 2018年期间作为本系列结束2018年,和NREL数据用于2019 - 2020系列延长到2020年。这是选择只因为NREL数据从2010年开始,因此LBNL系列涵盖更广泛(扩展数据无花果。2- - - - - -4)。对中国来说,装机容量和模块价格数据提取(2007 - 2018)的报告和演示能源研究所(ERI)50,2019 - 2020年的数据从中国光伏产业协会的历史数据中提取蓖麻的完全相同51。对于德国而言,从IRENA产能数据,提取模块价格数据来自弗劳恩霍夫伊势52。所有的价格都在2020美元,我们采用通货膨胀调整使用国际货币基金组织(https://data.imf.org/)和汇率从联邦储备银行(https://www.federalreserve.gov/releases/h10/hist/)。源数据本文提供的。
代码的可用性
所有的代码用于处理数据和生产分析和数据是公开的https://doi.org/10.5281/zenodo.6989075。
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确认
我们感谢g . Nemet g . Barbose n . Darghouth h . Bahar a Jager-Waldau和p .薄荷糖的帮助在数据共享和回答我们的数据的问题;d·哈特和信息技术与创新基金会举办能源创新和Climate-tech“新兵训练营”职业生涯早期学者(由斯隆基金会资助),许多研究开始在这个最初的对话。
作者信息
作者和联系
贡献
G.H.发起这项研究的想法。J.P.H.领导数据管理。M.R.D.写了初步分析代码,J.P.H.写最后的分析和可视化代码。所有作者的贡献同样概念化和写作。
相应的作者
道德声明
相互竞争的利益
作者宣称没有利益冲突。
同行评审
同行审查的信息
自然由于Aleh Cherp, m . Chiesa保罗·德拉蒙德和Yueming邱为他们贡献的同行评审工作。同行审查报告是可用的。
额外的信息
出版商的注意施普林格自然保持中立在发表关于司法主权地图和所属机构。
扩展数据数据和表
预计每年节省的扩展数据图1比较(2020 - 2030)利用全球和全国市场的场景在中国,德国和美国。
储蓄相乘计算了全国装机容量与模型之间的差别价格每年从全国和全球市场的场景。通过模拟误差代表95%置信区间计算。
扩展数据图5之间的关系λ和国家的比例全球累计装机容量(2006 - 2020)。
相同的值的λ并不意味着每个国家同样比例的国家学习。例如,如果λ= 0.4,那么国家学习的比例是15%在美国,44%在中国和德国的40%。
扩展数据图6全球硅价格历史(1980 - 2020)8。
硅材料是一个关键的输入而不是直接联系学习。硅价格经历了主要从2006年的每公斤171美元飙升到一个高峰在2008年每公斤395美元,这可能影响模块价格明显,所以我们在双因素包括这个学习模型。
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关于这篇文章
引用这篇文章
Helveston,摩根大通,He, G. & Davidson, M.R. Quantifying the cost savings of global solar photovoltaic supply chains.自然(2022)。https://doi.org/10.1038/s41586 - 022 - 05316 - 6
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DOI:https://doi.org/10.1038/s41586 - 022 - 05316 - 6