Меню Закрыть

Мировые тенденции фотовольтаики 2019 2018: Ключевые отраслевые тенденции солнечной энергетики: экономика и технологии

Содержание

Ключевые отраслевые тенденции солнечной энергетики: экономика и технологии

Союз немецкого машиностроения (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau — VDMA) выпустил юбилейное, десятое издание ежегодной «Международной дорожной карты технологий фотовольтаики» (International Technology Roadmap for Photovoltaic — ITRPV).

Данный доклад не только является авторитетным справочником по основным технологическим тенденциям отрасли, но и содержит актуальную информацию по экономике солнечной энергетики.

Кремниевые технологии занимают 95% мирового рынка фотовольтаики, а тонкоплёночные, соответственно, – 5%. В докладе рассматриваются только кремниевые технологии.

Даже бегло просмотрев доклад, мы поймём, насколько сложными, многогранными и наукоёмкими являются технологии солнечной энергетики. Они не стоят на месте, здесь виден буквально ежедневный процесс изменений, направленный на повышение эффективности производства, снижение материалоемкости изделий и их стоимости…

Начнём с экономики.

По информации авторов за последний год цена на солнечные модули упала на 30%, хотя ещё год назад казалось, что пространство для падения не столь велико. В отчете говорится, что средняя спотовая рыночная цена на репрезентативную комбинацию мульти- и монокристаллических модулей в январе 2018 года составляла 0,354 доллара США за ватт, а два месяца назад упала до 0,244 доллара.

Вклад поликремния и кремниевых пластин в общую стоимость фотоэлектрических модулей снизился с 19% до 14% для каждого сегмента. В отличие от этого, доля затрат на производство солнечных ячеек и модулей выросла с 21% до 26% и с 40% до 46% соответственно.

Согласно VDMA, ситуация на рынке чрезвычайно сложна для производителей элементов и модулей из-за продолжающихся последствий политического решения Китая об ограничении субсидий на солнечную энергию.

По оценке авторов, размеры мощностей по выпуску кремниевых модулей в 2018 году достигли 150 ГВт. При этом коэффициент их утилизации у производителей первого уровня (Tier 1) составляет 80%, а у производителей второго уровня (Tier 2) – порядка 50%.

То есть на рынке отмечается переизбыток производственных мощностей, при этом ведущие китайские производители вводят всё новые и новые производственные линии.

Авторы доклада отмечают, что коэффициент обучения кремниевых солнечных модулей, который обычно при достижении зрелости рынка снижается, напротив, повысился до 23,2 % (коэффициент обучения означает, что каждое удвоение продаж солнечных модулей приводит к снижению их стоимости на указанную величину).

Перейдём к технологиям.

В докладе представлен весьма объёмный материал, пересказывать который полностью нет никакого смысла, любознательный читатель сможет прочитать сам.

Подчеркну ключевые моменты.

Идёт постоянный процесс НИОКР, постоянное совершенствование, направленное на снижение потребления материалов на единицу продукции.

Например, толщина кремниевых пластин n-типа будет снижаться вот так:

Соответственно, будет снижаться и потребление кремния на пластину, на ватт, что приведёт к снижению стоимости продукции.

Солнечная энергетика является крупным потребителем серебра (см. Роль серебра в зеленой революции), и снижение потребление этого металла является важной отраслевой задачей. Авторы доклада прогнозируют, что удельное потребление серебра для элементов разных типов будет снижаться следующим образом:

К слову в докладе ничего не говорится о проблеме достаточности материалов для солнечной энергетики, которую так любят «обсасывать» у нас. Нет такой проблемы.

Сколь существенно меняются технологии солнечной энергетики видно на следующем графике:

Продукция из поликристаллического кремния, которая раньше занимала львиную долю рынка, потеряет своё значение.

На рынке будут доминировать монокристаллические кремниевые пластины p-типа (p-type mono). При этом достаточно быстро будет расти доля кремниевых пластин n-типа. (См. Солнечные элементы n-типа и p-типа. В чем различие?).

Отмечу, в России сегодня действует единственное предприятие, производящее монокристаллические и поликристаллические кремниевые пластины p-типа — ООО «Солар Кремниевые технологии». В перспективе завод планирует также начать производство пластин n-типа.

О дальнейшем развитии солнечной энергетики в мире.

Авторы доклада приводят четыре сценария долгосрочного развития солнечной энергетики в мире (стр. 61 и далее).

Самый пессимистичный сценарий предполагает глобальную установленную мощность солнечной энергетики в 4500 ГВт к 2050 году. В этом случае, солнечная энергетика будет вырабатывать примерно 16% мирового электричества.

Ну а в самом агрессивном сценарии в мире будет установлено 63400 ГВт солнечных электростанций к 2050 году, и солнечная энергетика будет покрывать примерно 69% потребления первичной энергии на Земле.

Выводы

Солнечная энергетика — ключевой сектор мировой электроэнергетики, который будет быстро расти в грядущие годы. В 2018 году в мире было введено более 100 ГВт солнечных электростанций.

Снижение производственных затрат и повышение производительности солнечных элементов и модулей обеспечат долгосрочную конкурентоспособность фотовольтаики в мировой энергетике.

Предыдущая статьяВ мире растут потребление энергии и выбросы парниковых газов – МЭАСледующая статьяВышел доклад о развитии солнечной энергетики в России

Солнечные элементы: современное состояние и перспективы развития | Марончук

1. Jeger-Waldau, А. PV Status Report 2012 / A. Jeger-Waldau // Luxembourg: Publications Office of the European Union. 2012. 45 p.

2. Jeger-Waldau, А. PV Status Report 2014 / A. Jeger-Waldau // Luxembourg: Publications Office of the European Union. 2014. 50 p.

3. Jeger-Waldau, А. PV Status Report 2017 / A. Jeger-Waldau // Luxembourg: Publications Office of the European Union. 2017. 90 p.

4. Purification of Metallurgical Silicon up to “Solar” Mark Silicon / I. I. Maronchuk [et al.] // International Journal of Renewable Energy Research. 2016. Vol. 6, No 4. Р. 1227–1231.

5. The Development of a Purification Technique of Metallurgical Silicon to Silicon of the Solar Brand / I. I. Maronchuk [et al.] // Russian Microelectronics. 2016. Vol. 45, No 8–9. Р. 570–575.

6. Данные, представленные Национальной лабораторией по возобновляемой энергетике (NREL, США) о разработках солнечных элементов с максимальной эффективностью за 2017 год [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Best_Research-Cell_Efficiencies.png. Дата доступа: 20.02.2018.

7. III–V Multijunction Solar Cells for Concentrating Photovoltaics / H. Cotal [et al.] // Energy Environ. Sci. 2009. Vol. 2, No 2. P. 174–192.

8. Алферов, Ж. И. Тенденции и перспективы развития солнечной фотоэнергетики / Ж. И. Алферов, В. М. Андреев, В. Д. Румянцев // ФТП. 2004. Т. 38, вып. 8. С. 937–948.

9. Fraas, L. M. Solar Cells and their Applications / L. M. Fraas, L. D. Partain. 2nd еd. John Wiley & Sons, Inc., Publication. 2010. 648 p. https://doi.org/10.1002/9780470636886.

10. High Efficiency III–V Solar Cells / K. W. J. Barnham [et al.] // Phys. Lett. 2000. Vol. 76. P. 143.

11. Solar Cell for NASA Rainbow Concentrator / M. A. Smith [et al.] // Proc. 28th PVSC, Anchorage, Alaska, 2000. P. 1139.

12. Fan, J. C. C. Thin-Film GaAs Solar Cells / J. C. C. Fan, C. O. Bozler, R. W. McClelland // 15th IEEE Photovoltaic Spec. Conference (Kissimmee, Fla, 1981): Conf. Rec. New York. 1981. P. 375–377.

13. Грибов, Б. Г. Новые технологи получения поликристаллического кремния для солнечной энергетики / Б. Г. Грибов, К. В. Зиновьев // Известия вузов. Электроника. 2008. № 3. С. 10–17.

14. Разработка методики очистки металлургического кремния до кремния марки «солнечный» / И. И. Марончук [и др.] // Известия вузов. Материалы электронной техники. 2015. Т. 18, № 3. С. 189–194.

15. Теруков, Е. И. Перспективы солнечной энергетики в России / Е. И. Теруков, О. И. Шуткин // Вестник Российской академии наук. 2016. Т. 86, № 3. С. 195–202.

16. Sark, W. Van. Physics and Technology of Amorphous-Crystalline Heterostructure Silicon Solar Cells / W. Van Sark, L. Korte, F. Roca. Berlin: Springer, 2012. 574 р. https://doi. org/10.1007/978-3-642-22275-7.

17. Солнечная фотовольтаика: современное состояние и тенденции развития / В. А. Меличко [и др.] // Успехи физических наук. 2016. Т. 186, № 8. С. 801–852.

18. Features of KF and NaF Postdeposition Treatments of Cu(In, Ga)Se2 Absorbers for High Efficiency Thin Film Solar Cells / P. Reinhard [et al.] // Chem. of Mater. 2015. Vol. 27, Nо 16. Р. 5755–5764.

19. Bonnet, D. Cadmium Telluride – Material for Thin Film Solar Cells / D. Bonnet, P. Meyers // J. Mater. Res. 1998. Vol. 13, Nо 10. Р. 2740–2753.

20. Новая солнечная технология – дорожная карта LCOE Катар [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://bxhorn.com/2014/lcoe/. Дата доступа: 20.02.2018.

21. Integrated Perovskite/Bulk-Heterojunction Toward Efficient Solar Cells / Y. Liu [et al.] // Nano Lett. 2015. Vol. 15, No 1. Р. 662–668.

22. Snaith, H. J. Perovskites: the Emergence of a New Era for Low-Cost, High-Efficiency Solar Cells / H. J. Snaith // J. Phys. Chem. Lett. 2013. Vol. 4, Nо 21. Р. 3623–3630.

23. Marti, A. Quantum Dot Super Solar Cell / A. Marti, L. Cuadra, A. Luque // Conference Record of the Twenty-Eighth IEEE Photovoltaic Specialists Conference-2000 (Cat. No 00Ch47036). 363 p. https://doi.org/10.1109/pvsc.2000.916039.

24. Intermediate Band Photovoltaics Overview / L. Cuadra [et al.] // 3rd World Conference on Photovoltaic Energy Conversion, Osaka, Japan, May 11–18, 2003. PCD IPL-B2-01.

25. Жидкофазная эпитаксия и свойства наногетероструктур на основе соединений III–V / И. Е. Марончук [и др.] // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: cб. наук. пр. 2012. Т. 10, № 1. С. 77–88.

26. Nozik, A. J. Quantum Dot Super Solar Cells / A. J. Nozik // Physica E. 2002. Vol. 14, No 1–2. P. 115–120.

27. Nozik, A. Believes Quantum-Dot Solar Power Could Boost Output in Cheap Photovoltaics / A. Nozik. NY: Technology Review, 2007. 49 p.

28. Luque, A. Increasing the Efficiency of Ideal Solar Cells by Photon Induced Transitions at Intermediate Levels / A. Luque, A. Marti // Phys. Rev. Lett. 1997. Vol. 78, No 26. P. 5014–5017.

29. Enhanced Quantum Efficiency of Solar Cells with Self-Assembled Ge Dots Stacked in Multilayer Structure / A. Alguno [et al.] // Appl. Phys. Lett. 2003. Vol. 83, No 6. P. 1258–1260.

30. Эффективность преобразования солнечной энергии солнечным элементом на основе Si с квантовыми точками Ge / А. В. Войцеховский [и др.] // Прикладная физика. 2010. Т. 6, № 2. С. 96–102.

31. Сверхвысокоэффективные солнечные элементы / Т. Ф. Кулюткина [и др.] // Нові технології. 2011. Т. 3, № 33. С. 9–16.

32. Алферов, Ж. И. История и будущее полупроводниковых гетероструктур / Ж. И. Алферов // ФТП. 1998. Т. 32, № 1. С. 3–18.

33. Способ выращивания эпитаксиальных наногетероструктур с массивами квантовых точек: пат. № 94699 Украины: Кл. С 30В 19/00, С 30В 29/00, Н 01L 21/20 / И. Е. Марончук, Т. Ф. Кулюткина, И. И. Марончук. Дата публ. 10.06.2011.

34. Deposition by Liquid Epitaxy and Study of the Properties of Nano-Heteroepitaxial Structures with Quantum Dots for High Efficient Solar Cells / D. Dimova-Malinovska [et al.] // Journal of Physics: Conference Series. 2014. Vol. 558. P. 012049.

35. Study of the Morphology of Ge Quantum Dots Grown by Liquid Phase Epitaxy / D. DimovaMalinovska [et al.] // Journal of Physics: Conference Series. 2016. Vol. 700. P. 012043.

36. Improvement of Growing of Ge QDs by the Method of Liquid Phase Epitaxy / D. DimovaMalinovska [et al.] // Journal of Physics: Conference Series. 2017. Vol. 794. P. 012012.

37. Квантовые точки InSb/InAs, полученные методом жидкофазной эпитаксии / К. Д. Моисеев [и др.] // Письма в ЖТФ. 2007. Т. 33, № 7. С. 50–57.

38. In(Ga)As/GaAs Quantum Dots for Optoelectronic Devices / K. Sears [et al.] // Proc. SPIE 6415, Microand Nanotechnology: Materials, Processes, Packaging, and Systems III. Adelaide, Australia, 2006. Vol. 641506. https://doi.org/10.1117/12.706526.

39. Разработка основ капельного метода формирования массивов квантовых точек в системе InAs/GaAs применительно к условиям МОС-гидридной эпитаксии / Р. Х. Акчурин [и др.] // Материалы электронной техники. 2011. № 3. С. 21–26.

40. Влияние температуры осаждения индия на морфологию наноразмерных гетероструктур InAs/GaAs, полученных капельным методом в условиях МОС-гидридной эпитаксии / М. А. Сурнина [и др.] // Прикладная физика. 2015. № 2. С. 97–101.

41. An Obtaining of Nanoheteroepitaxial Structures with Quantum Dots for High Effective Photovoltaic Devices, Investigation of their Properties / S. Y. Bykovsky [et al.] S // TEKA. Commission of Motorization and Energetics in Agriculture. Polish Academy of Sciences. 2014. Vol. 14, No 1. P. 154–163.

Солнечные фотоэлектрические системы – Анализ – IEA

Ведущие авторы
Петр Бойек

IEA (2022), Solar PV , IEA, Paris https://www.iea.org/reports/solar-pv, Лицензия: CC BY 4.0

  • Поделиться в Твиттере Твиттер
  • Поделиться на Facebook Facebook
  • Поделиться в LinkedIn LinkedIn
  • Поделиться по электронной почте Электронная почта
  • Выложить в печать Печать
Энергия

Производство электроэнергии за счет фотоэлектрических солнечных батарей увеличилось на рекордные 179 ТВт-ч в 2021 году, что означает рост на 22% по сравнению с 2020 годом. На долю солнечных фотоэлектрических систем приходится 3,6% мирового производства электроэнергии, и они остаются третьей по величине технологией возобновляемой электроэнергии после гидроэнергетики и ветра.

В 2021 году производство солнечной фотоэлектрической электроэнергии достигло еще одного рекордного роста; тем не менее, потребуются дополнительные усилия, чтобы выполнить контрольные показатели к 2030 г. в рамках сценария Net Zero 9.0028

Производство солнечной фотоэлектрической энергии в сценарии Net Zero, 2010–2030 годы

Открытьразвернуть

В 2021 г. на долю Китая пришлось около 38% прироста выработки фотоэлектрических солнечных батарей благодаря значительному увеличению мощностей в 2020 и 2021 гг. Второй по величине рост выработки (доля 17% от общего объема) был зарегистрирован в Евросоюз (10%). Солнечные фотоэлектрические панели оказались устойчивыми перед лицом Covid-19сбои, узкие места в цепочке поставок и рост цен на сырьевые товары, произошедшие в 2021 году, и достигли еще одного рекордного годового увеличения мощности (почти 190 ГВт).

Это, в свою очередь, должно привести к дальнейшему ускорению роста производства электроэнергии в 2022 г. среднегодовой рост выработки около 25% в течение 2022-2030 гг. Хотя этот темп аналогичен среднегодовому росту, зарегистрированному за последние пять лет, потребуются дополнительные усилия для поддержания этого импульса по мере роста рынка фотоэлектрических систем.

Развертывание технологий
В 2021 году на долю

электростанций коммунального масштаба пришлось 52% глобального прироста солнечной фотоэлектрической мощности, за ними следуют жилой (28%) и коммерческий и промышленный (19%) сегменты. Доля электростанций коммунального назначения была самой низкой с 2012 года, поскольку щедрые политические стимулы привели к рекордному увеличению распределенных фотоэлектрических мощностей в Китае, США и Европейском союзе в 2020–2021 годах.

Распределенные системы играют все более важную роль в глобальном развертывании солнечных фотоэлектрических систем

Мощность солнечной фотоэлектрической энергии в сценарии Net Zero, 2010-2030 гг.

Открытьразвернуть

В условиях роста цен на топливо и электроэнергию в 2021 году распределенные фотоэлектрические системы становятся все более привлекательной альтернативой для многих потребителей, что привлекает инвестиции. Солнечная электростанция коммунального масштаба остается наиболее конкурентоспособным источником фотоэлектрической генерации в большинстве частей мира; однако строительство крупномасштабных установок становится все более сложной задачей во многих частях мира из-за отсутствия подходящих площадок.

Потребуется усиление поддержки для всех сегментов, чтобы пройти этапы сценария Net Zero, достигнув ежегодного увеличения солнечной фотоэлектрической мощности примерно на 600 ГВт, чтобы соответствовать уровню мощности 2030 года. Распределенные и коммунальные фотоэлектрические системы необходимо разрабатывать параллельно, в зависимости от потенциала и потребностей каждой страны.

Инновации

Кристаллический поликремний остается доминирующей технологией для фотоэлектрических модулей с долей рынка более 95%. Переход на более эффективные монокристаллические пластины ускорился в 2021 году, поскольку на эту технологию приходится почти все производство кристаллических фотоэлектрических модулей. Параллельно с этим, более эффективная конструкция ячеек (PERC) также расширяет свое доминирование, занимая почти 75% рынка. Новые, еще более эффективные конструкции ячеек (с использованием таких технологий, как TOPCon, гетеропереход и обратный контакт) позволили расширить коммерческое производство и занять около 20% рынка в 2021 году.  

Кристаллический кремний остается доминирующей фотоэлектрической технологией, а новые, более эффективные конструкции элементов расширяют свою долю на рынке
Политика

Политическая поддержка остается основной движущей силой развертывания солнечной фотоэлектрической энергии в большинстве стран мира. За ростом мощностей стоят различные виды политики, в том числе аукционы, льготные тарифы, чистые измерения и контракты на разницу.

В 2021–2022 годах были реализованы следующие важные политические и целевые изменения, влияющие на рост солнечной фотоэлектрической энергии: 

  • Китай опубликовал свой 14-й пятилетний план в июне 2022 г., который включает амбициозную цель: к 2025 г. 33% производства электроэнергии будет производиться за счет возобновляемых источников энергии (по сравнению с примерно 29% в 2021 г.), солнечные технологии.
  • В августе 2022 года федеральное правительство США представило Закон о снижении инфляции, закон, который значительно расширит поддержку возобновляемых источников энергии в ближайшие 10 лет за счет налоговых льгот и других мер.
  • В июле 2021 года Европейская комиссия предложила увеличить цель блока по возобновляемым источникам энергии на 2030 год с 32% до 40%. Предлагаемая цель была дополнительно увеличена в соответствии с планом REPowerEU до 45% в мае 2022 года (что потребует 1236 ГВт общей установленной мощности возобновляемых источников энергии, включая 600 ГВт солнечной фотоэлектрической энергии).
    Многие европейские страны уже расширили свои механизмы поддержки солнечных фотоэлектрических систем, чтобы ускорить рост мощностей с целью достижения целей к 2030 году и в ответ на энергетический кризис, вызванный вторжением России в Украину.
  • Во время COP26, состоявшейся в ноябре 2021 года в Глазго, Индия объявила о новых целях на 2030 год: 500 ГВт общей мощности неископаемых источников энергии и 50% доли производства электроэнергии из возобновляемых источников (более чем вдвое по сравнению с долей 22% в 2020 году), а также чистого нуля. выбросов к 2070 году, при этом солнечная фотоэлектрическая энергия является одной из основных технологий, используемых для достижения этих целей.
Сильная политическая поддержка солнечной фотоэлектрической энергии способствует ускорению роста мощностей
Политики

Политика

Страна

Год

Статус

Юрисдикция

  • «Инвестиционный план Франции до 2030 года» — Инвестиции в инновации в области возобновляемых источников энергии.

    Франция 2022 Действующий Национальный

  • Правовая база для распределенной микрогенерации и минигенерации, Система компенсации за электроэнергию (SCEE) и Социальная программа возобновляемых источников энергии (PERS)

    Бразилия 2022 Действующий Национальный

  • Финансирование технологии солнечной фермы 5B Maverick для расширения масштабируемых сверхдешевых солнечных решений

    Австралия 2022 Действующий Национальный

  • Расширение солнечного фотоэлектрического парка Чалинга

    Чили 2021 Действующий Национальный

  • Национальный план восстановления / 2. Физическая инфраструктура и зеленый переход / Переход на более чистые источники энергии

    Чешская Республика 2021 Действующий Национальный

  • Национальный план восстановления и устойчивости / M2C2: Возобновляемые источники энергии, водород, сеть и устойчивая мобильность

    Италия 2021 Действующий Национальный

Международное сотрудничество

Помимо глобальных инициатив в области возобновляемых источников энергии, включающих солнечные фотоэлектрические системы, существует множество международных организаций, программ сотрудничества, групп и инициатив, направленных на ускорение роста использования солнечной фотоэлектрической энергии во всем мире, например: солнечной фотоэлектрической энергии как краеугольного камня перехода к устойчивым энергетическим системам. Он реализует различные совместные проекты, относящиеся к солнечным фотоэлектрическим технологиям и системам, для снижения затрат, анализа барьеров и повышения осведомленности о потенциале фотоэлектрической энергии.

  • Международный солнечный альянс, основанная на договоре межправительственная организация, которая обеспечивает платформу для продвижения солнечной энергии в 86 странах-членах безопасным, доступным, устойчивым и справедливым образом.
  • Многие глобальные и двусторонние инициативы по сотрудничеству способствуют технологическому развитию и политической поддержке фотоэлектрической солнечной энергии
    Стратегии частного сектора

    Основную деятельность частного сектора по развертыванию солнечных фотоэлектрических систем можно разделить на две категории: 

    • Компании, инвестирующие в распределенные (включая крышные) солнечные фотоэлектрические установки в собственных зданиях и помещениях, на долю которых приходится почти 30% общей установленной фотоэлектрической мощности по состоянию на 2021 год. контракты с операторами солнечных фотоэлектрических станций на покупку произведенной электроэнергии. Солнечные фотоэлектрические установки доминируют в СЗЭ возобновляемых источников энергии, их доля в 2020 году составила почти 75%.0028
      Рекомендации для политиков

      Длительные и сложные процессы получения разрешений являются одной из основных проблем на пути к более быстрому развертыванию солнечных фотоэлектрических установок коммунального масштаба во многих частях мира, особенно в Европе. Создание административных служб «одного окна», разработка четких правил и путей для застройщиков, подающих заявки на получение разрешения на строительство, определение строгих сроков обработки заявок и участие общественности в определении земель, подходящих для инвестиций, могут значительно ускорить развертывание солнечных фотоэлектрических систем.

      Содействие выдаче разрешений для коммунальных систем

      Распространение распределенных солнечных фотоэлектрических систем, обусловленное быстрым снижением затрат и политической поддержкой, трансформирует рынки электроэнергии. В настоящее время некоторые политики распределенных солнечных фотоэлектрических систем могут иметь нежелательные последствия в долгосрочной перспективе, разрушая рынки электроэнергии за счет повышения системных затрат, затрудняя интеграцию возобновляемых источников энергии в сети и снижая доходы операторов распределительных сетей. Тарифные реформы и соответствующая политика потребуются для привлечения инвестиций в распределенные солнечные фотоэлектрические системы, а также для обеспечения достаточных доходов для оплаты основных сетевых активов и обеспечения справедливого распределения бремени затрат между всеми потребителями.

      Создать сбалансированную политическую среду для распределенного PV

      Широкий спектр доступных в настоящее время конструкций систем — внесетевых, минисетевых и сетевых — увеличивает количество доступных способов получения доступа к электричеству. Такие децентрализованные системы могут помочь восполнить пробел в доступе к энергии в отдаленных районах, поставляя электроэнергию на уровне доступа, который в настоящее время слишком дорог, чтобы обеспечить его через подключение к сети, а в городских районах — за счет резервирования ненадежного энергоснабжения.

      Поддержка внедрения автономных систем электрификации

      Несмотря на то, что в фотоэлектрической солнечной энергии были достигнуты впечатляющие масштабные эффекты, усилия НИОКР, сосредоточенные на эффективности и других фундаментальных улучшениях в технологии солнечной фотоэлектрической энергии, должны продолжать идти в ногу со сценарием Net Zero. Государственная поддержка исследований и разработок в области солнечных фотоэлектрических технологий может стать важным фактором в достижении дальнейшего повышения эффективности и снижения затрат.

      Поддержание траектории снижения затрат на солнечные фотоэлектрические системы

      Более высокая доля фотоэлектрических систем, особенно в распределительных сетях, требует разработки новых способов подачи электроэнергии в сеть и управления производством солнечных фотоэлектрических систем. Повышение интеллектуальности инверторов и снижение общей балансовой стоимости системы (включая инверторы) должно быть ключевым направлением государственной поддержки НИОКР, поскольку на них может приходиться 40-60% всех инвестиционных затрат на фотоэлектрическую установку, в зависимости от региона. .

      Поддержка разработки более интеллектуальных инверторных систем и снижения стоимости системы
      Ресурсы
      Связанные отрасли и технологии
      Исследователи данных

      Все обозреватели данныхcircle-arrow

      • набор данных карты

      Анализ

      Весь анализкруг-стрелка

      Отслеживание прогресса в области чистой энергии

      Оценка важнейших энергетических технологий для глобального перехода к чистой энергии

      Исследуйте hubcircle-стрелка

      14 Тенденции фотоэлектрической энергетики на 2019 год – журнал pv International

      Подводя итог, можно сказать: «История 2019 года, вероятно, будет такой: больше аукционов в странах, которым нужно больше энергии, больше цен на уровне 25–35 долларов за МВтч, с ПВ. Больше моно. Вероятно, какие-то уходы нынешних производителей», — сказала Дженни Чейз, глава отдела солнечного анализа в BloombergNEF.0190 пв магазин .

      Для лучших тенденций журнала pv (в произвольном порядке) на 2019 год, читайте дальше:

      1. Можно еще немного, пожалуйста?

      PV InfoLink прогнозирует, что продажи модулей составят около 112 ГВт в 2019 году из-за повышения целей Китая на 2020 год и возобновления роста рынка в Индии и США. В нем добавляется, что 16 стран мира добьются увеличения установленной мощности более чем на 1 ГВт в следующем году. В Европе это будет Германия, Испания, Франция, Нидерланды и Украина. В целом ожидается, что на Китай по-прежнему будет приходиться примерно половина мирового рынка с установками, достигающими около 43 ГВт. IHS Markit еще более оптимистичен, предсказывая, что будет установлено рекордное количество 123 ГВт, что на 80% больше, чем в этом году. Он также видит отход рынка от Китая, при этом две трети производственных мощностей расположены в других странах, включая Аргентину, Египет, Южную Африку, Испанию и Вьетнам, на долю которых в 2019 году будет приходиться 7%. рынка, или 7 ГВт новых мощностей. Credit Suisse не так оптимистичен, ожидая всего 94 ГВт в следующем году, по сравнению с ничтожными 80 ГВт в этом.

      1. Европейский ренессанс

      Возможно, в последние годы он потерял свою опору, однако когда-то падающая солнечная звезда Европы снова на подъеме, главным образом благодаря росту проектов паритета энергосистемы на южных окраинах континента; и призывает к проведению сильной промышленной политики в области солнечной энергетики и накопления энергии. В целом, ассоциация SolarPower Europe ожидает, что рынок ЕС вырастет на 58% за 5,91 ГВт установлен в 2017 году.

      1. Марш Mono PERC

      С точки зрения технологий, прогнозы всей отрасли таковы, что 2019 год будет годом продуктов Mono PERC (пассивированный задний контакт излучателя). PV InfoLink заявила, что в этом году они стали массовым продуктом, и большинство расширений производственных мощностей было сосредоточено на этой технологии. Это привело к более высокой, чем ожидалось, общей мощности PERC, увеличившейся с 33,6 ГВт в конце прошлого года до 66,7 ГВт в конце 2018 года. Предполагается, что к концу 2019 года эта мощность увеличится более чем на 26 ГВт., увеличив ее до более чем 92 ГВт. В целом, в следующем году на него будет приходиться 46% рынка. PV InfoLink прогнозирует, что если, как ожидается, монопродукты PERC достигнут мощности 310 Вт — на 35 Вт больше, чем мультикристаллические модули — в 2019 году к этой технологии обратятся все больше мировых производителей. Более тонкие пластины, которые снижают затраты и повышают эффективность элементов, усугубят эту тенденцию, в то время как новый раунд программы Top Runner в Китае может повысить привлекательность монопродуктов p-типа. Он добавляет, что производители фотоэлектрических модулей, как ожидается, продолжат наметившуюся в этом году тенденцию к использованию более крупных пластин и модулей, при этом все чаще будут использоваться монопластины толщиной 160 мкм.

      1. Прорыв TOPCon

      Производители фотоэлектрических систем в Азии импортируют реакторы осаждения из ЕС, чтобы протестировать последнее слово в пассивации кремниевых солнечных элементов: TOPCon: два тонких буферных слоя, зажатых между кремниевыми пластинами и металлическими контактами, которые увеличивают эффективность обычных солнечных батарей и установление новых рекордов. Поставщики оборудования ожидают, что технология распространится по отрасли и повысит их прибыль. «Многие люди рассматривают этот [TopCon] как следующий большой шаг в фотоэлектрических технологиях», — сказал профессор Андрес Куэвас из Австралийского национального университета. «TOPCon прославился как фотогальваническая технология благодаря европейским исследовательским институтам. Теперь он выходит на рынок благодаря европейскому оборудованию», — добавил Мартин Ленес, бизнес-директор компании Tempress, производителя оборудования из Ваассена, Нидерланды.

      1. Правила проведения тендеров

      В 2019 г. будет продолжать набирать обороты переход к системам поддержки возобновляемых источников энергии на основе тендеров. По данным немецкого энергетического агентства Dena, в 2017 г. такие аукционы проводились более чем в 29 странах, солнечная энергия, хотя ветряная и гидроэнергия также присутствуют. В нем добавляется: «Число стран, использующих многокритериальные аукционы или аукционы, основанные исключительно на цене, быстро растет… Европейская комиссия требует проведения аукционов для поддержки ВИЭ от своих государств-членов, и даже в менее развитых странах значение аукциона как механизма политики возрастает. ”

      1. HJT набирает обороты

      Спрос на технологию гетеропереходов (HJT) растет, о чем свидетельствуют многочисленные объявления в течение 2018 года. Действительно, только в этом месяце крупнейший акционер Meyer Burger, Sentis Capital, потребовал прежняя стратегия изменения. Он призвал правление швейцарской технологической компании привлечь достаточный капитал для создания собственного производственного предприятия размером с ГВт для своей технологии гетероперехода и тандемной фотоэлектрической ячейки. Хотя Мейер Бургер прямо не поддержал призыв акционера, в официальном документе, опубликованном в августовском выпуске pv magazine , ученые компании утверждают, что концепции высокоэффективных ячеек, и в частности гетеропереход, будут одними из лучших технологий, на которые можно сделать ставку в солнечной энергетике для достижения дальнейших инноваций, направленных на снижение затрат. В августе EcoSolife Group объявила о возобновлении работ на запланированной линии по производству двусторонних фотоэлементов HJT мощностью 100 МВт в Чорне, Венгрия, после двухлетнего перерыва. Первые элементы должны сойти с производственной линии в первом или втором квартале 2019 года. Тем временем, доказав, что индуктивно-связанная плазма может использоваться для производства HJT-элементов, немецкий поставщик солнечных инструментов Singulus Technologies и Научно-исследовательский институт солнечной энергии Сингапура в Национальном В мае Университет Сингапура заявил, что теперь они будут работать над поиском экономически эффективных методов производства с целью сделать жизнеспособным развертывание ячеек HJT в масштабе GW. В марте японский гигант электроники Sharp объявил о достижении 25,09% эффективности преобразования из ячейки, использующей как технологию гетероперехода (HJT), так и технологию обратного контакта. А дочерняя компания Enel, 3SUN, заявила в феврале, что находится в процессе преобразования своего завода по производству аморфного кремния на Сицилии для производства двусторонних модулей HJT. Российский производитель модулей «Хевел» сделал аналогичный шаг в прошлом году и планировал увеличить мощность своего завода в Новочебоксарске к концу 2018 года. увеличивается и теперь превратилась в неудержимый прилив. Как написала Джозефин Берг из IHS Markit в июльском выпуске pv magazine , хотя рынок существует уже более десяти лет, до недавнего времени он ограничивался небольшими и средними установками в нескольких странах. «В 2017 году ситуация изменилась, поскольку по всему миру было установлено 390 МВт новых плавучих фотоэлектрических систем, в основном в рамках программы Top Runner в Китае», — написала она, добавив: «В 2018 году в IHS Markit мы прогнозируем, что ежегодные плавающие фотоэлектрические установки превысит 1 ГВт, по-прежнему в основном за счет Китая. После 2018 года отсутствие краткосрочного трубопровода в Китае приведет к некоторой корректировке рынка, благодаря которой Индия, Южная Корея, Тайвань и множество небольших рынков заполнят значительную часть дефицита спроса, оставленного Китаем. В частности, Индия растет как сильный потенциальный рынок на фоне цели 10 ГВт для плавучих фотоэлектрических систем. В течение следующих пяти лет мы планируем добавить 13 ГВт новых плавучих фотоэлектрических модулей в мире».

      Популярный контент

      1. Корпорации во благо

      Они могут иметь дурную славу в сфере защиты данных и конфиденциальности, у них мало зеленых сертификатов, однако корпорации помогают сделать возобновляемые источники энергии широко распространенными за счет использования частных или корпоративные PPA. По данным BloombergNEF, в 2017 году в общей сложности 5,4 ГВт контрактов на экологически чистую энергию были подписаны 43 корпорациями в 10 разных странах по сравнению с 4,3 ГВт в 2016 году и рекордными 4,4 ГВт в 2015 году. время написания этого, ставки на то, что эта цифра снова увеличится. Ведь в 2017 году большая часть PPA — 2,8 ГВт — была подписана в США. По данным Rocky Mountain Institute, опубликованным в этом месяце, в 2018 году эта цифра превысит 5 ГВт. RE100, которая объединяет корпорации, обязавшиеся получать 100% своей электроэнергии из возобновляемых источников энергии, также отмечает растущую тенденцию на рынке.

      1. Это будущее?

      Многие производители активно переводят большую часть своих производственных мощностей на технологию половинчатых ячеек. В дополнение к повышенной выходной мощности модули HC обладают улучшенными характеристиками благодаря лучшим температурным коэффициентам, более низким уровням горячих точек и более низким рабочим температурам, а также другим преимуществам. В 2018 году половинчатые модули ячеек, похоже, станут обычным явлением для многих новых технологий производства фотоэлектрических модулей. И, как и другие технологии, такие как PERC, как только переход начнется, он может происходить постепенно на новых производственных линиях. Данные, собранные независимым аналитиком по производству фотоэлектрических модулей Коррин Лин, говорят о том, что глобальные производственные мощности модулей выросли со 104 ГВт в 2017 году до 124 ГВт в этом году. Согласно информации Линя, почти две трети этого расширения придется на производство половинчатых ячеек.

      1. Модернизация и переоснащение

      Концепция модернизации и переоснащения является одним из новейших терминов в солнечной индустрии, и за ним определенно стоит следить. Действительно, по мере старения установленной базы фотоэлектрических систем модернизация и совершенствование действующих установок становятся все более актуальными как для производителей, так и для управляющих активами фотоэлектрических установок. Согласно «Отслеживанию фотоэлектрических установок» IHS Markit, более 40 ГВт фотоэлектрических систем в Европе мощностью более 100 кВт старше пяти лет, и в предстоящем году в них могут быть внесены изменения компонентов, включая ремонт, замену, модернизацию и переналадку. . Возможности модернизации связаны не только с выведенными из употребления компонентами, но и с количеством компаний, производящих модули и инверторы, которые ушли с рынка в последние годы. К этому следует добавить резкое снижение стоимости компонентов за последние несколько лет и не менее впечатляющие улучшения в технологии компонентов, их качества и производительности, что также стимулировало рост модернизации. Однако, несмотря на то, что вмешательства создают возможности для повышения производительности существующего парка фотоэлектрических установок, каждое из них необходимо анализировать для каждой станции отдельно, а также учитывать политические и технические аспекты.

      1. Крупный бизнес

      По состоянию на начало 2018 года во всем мире было установлено 420 МВт аккумуляторных батарей в сочетании с солнечными батареями общего назначения, сообщает IHS Markit. Компания добавила, что 40% общего объема накопления энергии состоит из проектов по использованию солнечной энергии и аккумулирования, в то время как ожидается, что в период с 2018 по 2025 год будет развернуто от 20 до 26 ГВтч накопителей энергии, расположенных совместно с солнечными батареями коммунального масштаба. четкие возможности роста в Соединенных Штатах, Японии, Южной Корее, Великобритании и Франции, добавил он. В связи с этим ростом Джулиан Янсен из IHS объяснил, как появляется новая ценность для хранения на коммунальной стороне счетчика, в первую очередь из-за требований к емкости и интеграции солнечных и островных микросетей коммунального масштаба. По его словам, это приводит к большему росту в сегменте накопителей энергии большей продолжительности, особенно в системах продолжительностью от двух до четырех часов (и выше). Теоретически накопление энергии может обеспечить несколько вариантов использования в сочетании с солнечной энергетикой коммунального масштаба: генерация со сдвигом во времени; разгон; и поддержка распределительной сети. В растущем мире центров обработки данных также появляются сильные бизнес-кейсы для солнечных батарей и систем хранения данных. Эта тенденция, безусловно, будет продолжать расти.

      1. Отслеживание рынка

      Преимущества двустороннего излучения уже хорошо известны, и некоторые говорят, что это самое многообещающее достижение в области солнечной энергетики за десятилетие. Среди преимуществ — выигрыш в энергии, который может варьироваться от однозначных процентов до более чем 20% по сравнению с односторонними модулями, в зависимости от большого количества переменных. Как отметил в октябре Скотт Стивенс, директор по развитию технологий Clearway Energy, ранее NRG Renew, в Сан-Франциско, несмотря на то, что двусторонняя технология может стоить на 0,05 долл. США/Вт больше, чем установка однофазной фотоэлектрической системы, консервативная 10-процентная двусторонняя выгода легко перевешивает риск. . «Двусторонние модули представляют собой самое большое улучшение ступенчатой ​​функции в экономике проекта с минимальным технологическим риском с момента появления трекеров», — сказала Дженья Мейдбрай, вице-президент по солнечным технологиям в Cypress Creek Renewables, базирующейся в Сан-Франциско. На фоне этого не только рынок двусторонних модулей продолжает свое восходящее движение, но и рынок двусторонних трекеров сейчас находится на пороге огромного роста. «В следующем году произойдет взрывной рост установок двусторонних трекеров», — предсказал Гай Ронг, генеральный директор Arctech Solar из Куньшаня. Другие тоже согласны. «Двусторонний трекер — одна из самых захватывающих неиспользованных возможностей в солнечной индустрии; будет огромный толчок к этому», — сказал Дэн Шугар, основатель NEXTracker. В целом, по оценкам NREL, доля рынка двусторонних систем слежения вырастет с почти нулевой базы сегодня до прогнозируемой доли рынка 10% в 2019 году., и на 30% к 2025 г. по сравнению с монофасадными панелями. Майкл Вудхаус, экономический аналитик NREL, подсчитал, что это сделает эту технологию многомиллиардной отраслью. «Это будет представлять собой рынок двусторонних технологий стоимостью от 20 до 110 миллиардов долларов», — сказал он.

      1. Значительно эффективнее

      От блокчейна до дронов цифровизация трансформирует энергетическую отрасль. Действительно, это не только может помочь устранить недостатки традиционной сети и позволить обычным потребителям обмениваться энергией друг с другом, но и цифровизация эксплуатации и обслуживания солнечных электростанций может значительно повысить эффективность этих процессов управления — до 10 раз.

      1. Walk that talk

      Cradle-to-cradle — это тенденция, которая, как надеется журнал pv , принесет плоды уже в 2019 году, и это то, что мы лично будем продвигать как мантру для солнечной энергии и накопления энергии. отрасли. Действительно, все мы являемся частью индустрии, которая продвигает и/или продает мечту о чистой зеленой энергии, но сколько из нас действительно говорят? Многие ли могут с уверенностью заявить, что производство или методы производства, или продукты и услуги разрабатываются с учетом концепции «от колыбели до колыбели»? Сколько из них на самом деле приносят пользу окружающей среде, которую, как мы утверждаем, мы помогаем сохранить? Да, фотоэлектрическая солнечная энергия и хранение энергии вполне могут быть ключом к переходу к энергетике, который мы должны увидеть, но мы не можем позволить этим отраслям работать на процессах, которые по-прежнему вредны как для окружающей среды, так и для людей.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *