Сучасны стан глабальных фотаэлектрычных тэхналогій
Развіццё аднаўляльных крыніц энергіі стала глабальным прыярытэтам у вырашэнні праблем энергетычнага пераходу і барацьбы са змяненнем клімату. Сярод тэхналогій аднаўляльных крыніц энергіі ў апошнія гады хутка развіваецца фотаэлектрычная (ФЭ) вытворчасць энергіі, якая ў многіх краінах з'яўляецца чыстай, нізкавугляроднай і канкурэнтаздольнай па цане крыніцай энергіі. Толькі ў 2020 годзе ў свеце было дададзена 127 ГВт новых фотаэлектрычных магутнасцей, у выніку чаго агульная ўсталяваная магутнасць дасягнула 707 ГВт.
Дамінуюць крышталічныя крэмніевыя сонечныя элементы, прычым новыя тэхналогіі набіраюць абароты.
Фотаэлектрычныя элементы, асноўны кампанент сонечнай прамысловасці, класіфікуюцца па матэрыялах і працэсах на такія тыпы, як крышталічны крэмній, тонкаплёнкавыя, пероўскітныя і арганічныя элементы. Крышталічныя крэмніевыя элементы, вядомыя сваёй высокай эфектыўнасцю пераўтварэння, вялікай даступнасцю сыравіны і экалагічнай бяспекай, застаюцца асноўнай тэхналогіяй у буйной вытворчасці.
Шырокае распаўсюджванне тэхналогіі PERC (пасіваваны эмітар і задняя ячэйка) значна павысіла эфектыўнасць крышталічных крэмніевых элементаў у апошнія гады. Адначасова такія новыя тэхналогіі, як пероўскітныя элементы, сталі актуальнай тэмай даследаванняў ва ўсім свеце. Гэтыя элементы дасягаюць эфектыўнасці пераўтварэння ў лабараторыі, параўнальнай з крышталічным крэмніем, і, нягледзячы на прагрэс у іх індустрыялізацыі, застаюцца праблемы ў маштабаванні і забеспячэнні доўгатэрміновай стабільнасці.
Палепшаныя фотаэлектрычныя сістэмы і дыверсіфікаванае прымяненне.
Фотаэлектрычныя сістэмы паляпшаюць дакладнасць і маштабаванасць. Укараненне сістэм на 1500 В цяпер пераўзыходзіць стары стандарт на 1000 В, паляпшаючы бяспеку і надзейнасць электрасеткі, а таксама павышаючы якасць вытворчасці энергіі. Інтэграваныя прыкладання, такія як «ФЭ + сельская гаспадарка», «ФЭ + аквакультура» і «ФЭ + архітэктура», пашыраюцца па сваім аб'ёме. Інавацыі, такія як мікрасеткі і разумныя сеткі, яшчэ больш інтэгруюць ФЭ энергію з традыцыйнай электрычнай інфраструктурай.
Тэндэнцыі ў глабальных фотаэлектрычных тэхналогіях
Краіны па ўсім свеце паскараюць інавацыі ва ўсім ланцужку стварэння кошту фотаэлектрычнай энергетыкі ў якасці стратэгічнага кроку для развіцця новых галін прамысловасці. Намаганні сканцэнтраваны на ўдасканаленні матэрыялаў, вытворчасці і сістэмных прымяненняў для зніжэння выдаткаў і павышэння канкурэнтаздольнасці.
Асноўныя кампаненты фотаэлектрычных сістэм развіваюцца ў бок павышэння эфектыўнасці і зніжэння выдаткаў.
Крышталічныя крэмніевыя элементы з добра ўсталяванай прамысловай экасістэмай будуць працягваць дамінаваць у вытворчасці. Будучыя ўдасканаленні будуць сканцэнтраваны на павышэнні эфектыўнасці пераўтварэння, зніжэнні спажывання матэрыялаў і энергіі, а таксама на зніжэнні вытворчых выдаткаў. Такія тэхналогіі, як перовскітныя і тандэмныя сонечныя элементы, уяўляюць сабой наступны рубеж, са значнымі інвестыцыямі, накіраванымі на паляпшэнне прадукцыйнасці і стабільнасці прылад. Пасля таго, як праблемы з маштабным прымяненнем і надзейнасцю будуць вырашаны, чакаецца, што перовскітныя элементы пераасэнсуюць ландшафт рынку фотаэлектрычных элементаў.
Пашырэнне сцэнарыяў прымянення фотаэлектрычных тэхналогій.
Краіны адаптуюць прымяненне фотаэлектрычных тэхналогій да сваіх унікальных умоў, прасоўваючы такія распрацоўкі, як інтэграваныя ў будынкі фотаэлектрычныя сістэмы (BIPV), плывучыя сонечныя фермы, інтэграваная з фотаэлектрычнымі сістэмамі сельская гаспадарка і сонечныя навесы для аўтамабіляў. Звязаныя даследаванні робяць акцэнт на спецыялізаваных прадуктах, інтэграваных тэхналогіях кіравання і аперацыйнай сінергіі для павышэння ўніверсальнасці і прадукцыйнасці.
Развіццё фотаэлектрычных тэхналогій у Кітаі
На працягу 13-й пяцігадовай праграмы фотаэлектрычныя тэхналогіі Кітая значна прасунуліся дзякуючы хуткаму росту прамысловасці. Ключавыя кампаненты, такія як фотаэлектрычныя элементы і модулі, дасягнулі лідзіруючых сусветных вытворчых магутнасцей, а вытворчае абсталяванне прасунулася ў бок поўнай лакалізацыі. Інтэграцыя інтэлектуальных тэхналогій у фотаэлектрычныя сістэмы яшчэ больш аптымізавала прадукцыйнасць.
Тэхналогіі фотаэлектрычных элементаў і модуляў сусветнага класа.
Да канца 13-й пяцігодкі Кітай перайшоў ад традыцыйных полікрышталічных алюмініевых элементаў да ўдасканаленых монакрышталічных PERC-элементаў. Сярэдняя эфектыўнасць пераўтварэння крышталічных крэмніевых элементаў павялічылася з 18,5% на пачатку перыяду да 22,8%, што адлюстроўвае скачок наперад у вытворчых тэхналогіях.
Новыя тэхналогіі, такія як TOPCon (тунэльны аксідна-пасіваваны кантакт), HJT (гетэрапераход) і IBC (пераплецены задні кантакт), усё часцей індустрыялізуюцца, прычым кітайскія прадпрыемствы неаднаразова ўстанаўліваюць сусветныя рэкорды па эфектыўнасці вытворчасці. Аналагічна, прагрэс у тэхналогіі пероўскіту дазволіў кітайскім даследчыкам дасягнуць сусветных лідэраў па паказчыках эфектыўнасці лабараторый, прычым працягваецца прагрэс у камерцыялізацыі.
Лакалізаванае і перадавое вытворчае абсталяванне.
Кітайскае абсталяванне для вытворчасці фотаэлектрычных элементаў перайшло ад нізкага да высокага класа вытворчасці. Высокая ступень кастомізацыі, аўтаматызацыі і лічбавізацыі ператвараюць гэты сектар у інтэлектуальную вытворчую цэнтр. Ключавыя кампаненты, такія як полікрышталічныя пласціны, элементы і модулі, цяпер пераважна вырабляюцца з выкарыстаннем айчынных тэхналогій.
Больш разумныя і эфектыўныя фотаэлектрычныя сістэмы.
Новыя тэхналогіі, у тым ліку сістэмы адсочвання і канструкцыі на 1500 В, павялічваюць магутнасць фотаэлектрычных сістэм. Інтэлектуальныя робаты, беспілотнікі, аналітыка вялікіх дадзеных і перадавыя камунікацыйныя тэхналогіі шырока выкарыстоўваюцца для эксплуатацыі і абслугоўвання сістэм, што яшчэ больш павышае іх прадукцыйнасць.
Тэндэнцыі ў кітайскіх фотаэлектрычных тэхналогіях
Кітай, як найбуйнейшы ў свеце рынак фотаэлектрычнай энергетыкі, адыгрывае ключавую ролю ў развіцці і ўкараненні новых сонечных тэхналогій. У будучыні краіна імкнецца стаць лідарам глабальных інавацый у галіне прамысловых фотаэлектрычных тэхналогій.
Больш высокая эфектыўнасць фотаэлектрычных элементаў.
Крышталічныя крэмніевыя элементы будуць захоўваць дамінаванне, прычым тэхналогія PERC працягвае развівацца. Крышталічныя крэмніевыя элементы N-тыпу, якія выкарыстоўваюць тэхналогіі TOPCon або HJT, гатовыя стаць наступным асноўным варыянтам, як толькі іх баланс эканамічнай эфектыўнасці будзе дасягнуты. Высокапрадукцыйныя элементы, такія як пероўскітныя і тандэмныя элементы, будуць спрыяць далейшым прарывам у эфектыўнасці па меры прагрэсу індустрыялізацыі.
Палепшаныя модулі з двайным прыярытэтам: эфектыўнасць і надзейнасць.
Такія тэхналогіі, як паўэлементныя, гонтавыя і шматшынавыя модулі, атрымаюць больш шырокае распаўсюджванне. Чакаецца, што двухбаковыя модулі, якія забяспечваюць больш высокую выпрацоўку энергіі, стануць асноўнымі дзякуючы новым матэрыялам і тэхналогіям герметызацыі, якія павышаюць даўгавечнасць.
Больш разумныя, больш разнастайныя фотаэлектрычныя сістэмы.
Інвертары будуць развівацца ў напрамку большай магутнасці, інтэлектуальнага кіравання і бясшвоўнай інтэграцыі з назапашвальнікамі энергіі. Інавацыі ў галіне бінагрэсіўных фотаэлектрычных тэхналогій (BIPV) і іншых новых прыкладаннях адкрыюць дадатковыя магчымасці для развіцця фотаэлектрычных энергетычных сістэм, максімальна выкарыстоўваючы іх патэнцыял у розных сцэнарыях.
