太阳热能:如果在规划的最初阶段予以融入,未
来的建筑可能具有太阳能板,包括光伏发电、集热器
与光伏—热能相结合(混合),这几乎构成了所有可见
屋顶和外墙部分。这些建筑不仅可通过个别建筑商/业
主的个人愿望来建造,而且可以是公共政策规定的结
果,至少在某些地区可行。例如欧洲太阳热能技术平
台的远景是,到2030年,作为新建筑标准,建造‘主
动式太阳能建筑’,平均而言主动式太阳能建筑能够满
足其水加热和室内空调的所有能源需求。 [3.7.2]
在强调被动式太阳能进步方面,可区分两种气
候:以采暖需求为主的气候和以制冷需求为主的气
候。对于前者,可以预见将更大规模地采用下列项
目:真空(相对密封而言)玻璃、动态外墙夜间保温,
以及可自动改变太阳能/可见光透光率并提供更好绝热
的半透明玻璃系统。对于后者,期待将增加使用凉爽
屋顶(即反射太阳能的浅色屋顶)、散热技术(如使用地
面和水散热)、改善建筑周围小气候的各种方法,以
及允许阳光进入室内但又阻止热能渗透的阳光控制装
置。对于上述两种气候,预计改进的储热功能将被吸
收到建材中。还预计将疏散建筑周围吸收的和/或外面
空气中太阳热量的方法,或许采用积极的方法,如风
扇。最后,预计设计工具将得到改进,以有助于改进
上述各种不同方法。 [3.7.1]
太阳能光伏发电:虽然现在太阳能光伏发电是一
种比较成熟的技术,但它仍在经历性能和成本方面的
迅速改进,并预计将继续取得稳步发展。在ZF间合
作的框架下,正在采取必要的努力,完成路线图。对
于不同的太阳能光伏发电技术,四种广泛的技术类别
已被确定,每一种都需要特定的研发方法: (1)晶硅
片的效率、稳定性和使用寿命; (2)光伏板的生产能
力和制造; (3)环境的可持续性;和(4)适用性,这些
为工作温度更高,并预计进一步的各种改进将达到峰
值效率(太阳能转换为电力的效率),高达35%,这几
乎是现有系统的两倍。反光镜槽技术将受益于太阳能
选择面的不断进步,而中央接收器和碟式技术将得益
于接收器/吸收器设计的改进,从而可承受聚焦点上
的高强度太阳辐射。预计基建成本的降低将来自大批
量生产所带来的效益、规模的经济性以及学习以往经
验。 [3.7.4]
太阳能燃料生产:利用太阳能光伏发电或太阳能
聚光发电的太阳能电解可用于缝隙市用途,但它依然
昂贵。正在寻求多种路径来开发降低太阳能燃料成本
的技术,包括固体氧化物电解硅片、光电化学硅片(
它将太阳能电解中所有步骤合并为一个单一元件)、
先进的热化学过程以及光化学和光生物学过程(有时
以多过程组合方式把人造仿生系统中人工光合作用与
生物体中光合生物制氢相结合)。 [3.7.5]
其它未来应用潜力:正在研究中的利用太阳热
能技术发电而无中间热力循环过程的其它方法包括热
电、热离子、磁流体和碱金属方法等。还提出了太空
太阳能发电,其中在太空收集的太阳能通过微波被发
射至地面上的接收天线。