Pertumbuhan fotovoltaik

Pertumbuhan fotovoltaik di seluruh dunia mendekati pertumbuhan eksponensial antara tahun 1992 dan 2018. Selama periode waktu ini, fotovoltaik (PV), juga dikenal sebagai PV surya, berkembang dari pasar khusus aplikasi skala kecil menjadi sumber listrik utama. Ketika sistem PV surya pertama kali diakui sebagai teknologi energi terbarukan yang menjanjikan, program subsidi, seperti tarif feed-in, dilaksanakan oleh sejumlah pemerintah untuk memberikan insentif ekonomi untuk investasi. Selama beberapa tahun, pertumbuhan terutama didorong oleh Jepang dan negara-negara Eropa perintis. Sebagai akibatnya, biaya tenaga surya menurun secara signifikan karena mengalami efek kurva seperti peningkatan teknologi dan skala ekonomi. Beberapa program nasional berperan dalam meningkatkan penyebaran PV, seperti Energiewende di Jerman, proyek Million Solar Roofs di Amerika Serikat, dan rencana lima tahun China tahun 2011 untuk produksi energi. Sejak itu, penyebaran fotovoltaik telah mendapatkan momentum dalam skala dunia, semakin bersaing dengan sumber energi konvensional. Pada awal abad ke-21 pasar untuk pembangkit skala utilitas muncul untuk melengkapi aplikasi atap dan lainnya. Pada 2015, sekitar 30 negara telah mencapai paritas jaringan.
Secara historis, Amerika Serikat adalah pemimpin fotovoltaik yang dipasang selama bertahun-tahun, dan total kapasitasnya mencapai 77 megawatt pada tahun 1996 — lebih banyak daripada negara lain mana pun di dunia saat itu. Dari akhir 1990-an, Jepang adalah pemimpin dunia dalam produksi tenaga surya hingga 2005, ketika Jerman memimpin dan pada 2016 memiliki kapasitas lebih dari 40 gigawatt. Pada 2015, Tiongkok melampaui Jerman untuk menjadi produsen kekuatan fotovoltaik terbesar di dunia, dan pada 2017 menjadi negara pertama yang melampaui 100 GW kapasitas terpasang.
Pada akhir 2018, kapasitas PV terpasang secara kumulatif global mencapai sekitar 512 gigawatt (GW), di mana sekitar 180 GW (c. 35%) adalah pembangkit skala utilitas. Ini mewakili pertumbuhan 27% dari 2017. Ini cukup untuk memasok sekitar 3% dari permintaan listrik global. Pada 2018, PV surya berkontribusi antara 7% dan 8% untuk konsumsi domestik tahunan di Italia, Yunani, Jerman, dan Chili. Penetrasi tenaga surya terbesar dalam produksi listrik ditemukan di Honduras (14%). Kontribusi PV surya untuk listrik di Australia merosot ke 7%, sementara di Inggris dan Spanyol hampir 4%. China dan India bergerak di atas rata-rata dunia 2,55%, sementara, secara berurutan, Amerika Serikat, Korea Selatan, Prancis, dan Afrika Selatan berada di bawah rata-rata dunia.
Proyeksi untuk pertumbuhan fotovoltaik sulit dan terbebani dengan banyaknya ketidakpastian. Lembaga resmi, seperti Badan Energi Internasional (IEA) secara konsisten meningkatkan perkiraan mereka selama bertahun-tahun, tetapi masih jauh dari penyebaran yang sebenarnya. Bloomberg NEF memproyeksikan instalasi surya global akan tumbuh pada tahun 2019, menambah 125-141 GW menghasilkan total kapasitas 637-653 GW pada akhir tahun. Pada tahun 2050, IEA memperkirakan PV surya akan mencapai 4,7 terawatt (4.674 GW) dalam skenario yang terbarukan tinggi, yang lebih dari setengahnya akan digunakan di Cina dan India, menjadikan tenaga surya sebagai sumber listrik terbesar di dunia.

Status terkini

Kapasitas terpasang menunjukkan daya output puncak pembangkit listrik dalam unit watt yang diberi awalan demi kenyamanan, untuk misalnya kilowatt (kW), megawatt (MW) dan gigawatt (GW). Karena output daya untuk sumber terbarukan variabel tidak dapat diprediksi, bagaimanapun, menggunakan kapasitas terpasang sebagai metrik secara signifikan melebih-lebihkan hasil tenaga tiap pembangkit. Dengan demikian, kapasitas biasanya dikalikan dengan faktor kapasitas yang sesuai, yang memperhitungkan berbagai kondisi - cuaca, malam hari, garis lintang, pemeliharaan, dll. untuk memberi para perencana energi gagasan tentang nilai pembangkit bagi publik. Selain itu, bergantung pada konteksnya, daya puncak yang dinyatakan mungkin adalah daya sebelum dilakukan konversi berikutnya menjadi arus bolak - balik, misalnya daya untuk panel fotovoltaik tunggal. Namun, bisa juga dinyatakan sudah termasuk konversi arus disertai hilangnya energi untuk pembangkit listrik fotovoltaik yang terhubung ke jaringan.  Di seluruh dunia, faktor kapasitas PV surya rata-rata adalah 11%.
Tenaga angin memiliki karakteristik yang berbeda, misalnya faktor kapasitas yang lebih tinggi dan sekitar empat kali lipat produksi tenaga surya tahun 2015. Dibandingkan dengan tenaga angin, produksi daya fotovoltaik berkorelasi dengan konsumsi daya untuk pendingin udara di negara-negara hangat. Hingga  2017 beberapa utilitas telah mulai menggabungkan instalasi PV dengan bank baterai, sehingga memperoleh tenaga yang setara dengan beberapa jam produksi tenaga dapat digunakan untuk membantu mengurangi masalah yang terkait dengan kurva bebek setelah matahari terbenam.

Di seluruh dunia

Pada 2017, kapasitas fotovoltaik meningkat sebesar 95 GW, dengan pertumbuhan 34% tahun-ke-tahun dalam hal instalasi baru. Kapasitas terpasang kumulatif melebihi 401   GW pada akhir tahun, cukup untuk memasok 2,1 persen dari total konsumsi listrik dunia.

Regional

Pada 2018, Asia adalah wilayah dengan pertumbuhan tercepat, dengan hampir 75% dari instalasi global. China sendiri menyumbang lebih dari setengah penyebaran di seluruh dunia pada tahun 2017. Dalam hal kapasitas kumulatif, Asia adalah wilayah yang paling maju dengan lebih dari setengah dari total 401 GW secara global pada 2017. Eropa terus menurun sebagai persentase dari pasar PV global. Pada 2017, Eropa mewakili 28% dari kapasitas global, Amerika 19% dan Timur Tengah 2%.
PV surya mencakup 3,5% dan 7% dari permintaan listrik Eropa dan permintaan listrik puncak, masing-masing pada tahun 2014.

Negara

Pertumbuhan fotovoltaik di seluruh dunia sangat dinamis dan sangat bervariasi di setiap negara. Pemasang teratas tahun 2017 adalah Cina, Amerika Serikat, dan India. Ada lebih dari 24 negara di seluruh dunia dengan kapasitas PV kumulatif lebih dari satu gigawatt. Filipina, Turki, Israel, dan Brasil semuanya melewati batas total pemasangan satu gigawatt pada tahun 2017 seperti yang dilakukan Austria, Chili, dan Afrika Selatan pada tahun 2016. Kapasitas PV surya yang tersedia di Honduras cukup untuk memasok 12,5% daya listrik negara sementara Italia, Jerman dan Yunani dapat menghasilkan antara 7% dan 8% dari konsumsi listrik domestik masing-masing.
Penyebaran PV terdepan di 2017 adalah Cina (53 GW), Amerika Serikat (10,6 GW), India (9 GW), dan Jepang (7 GW), empat negara yang sama yang memimpin instalasi 2016.