Нарны эрчим хүчийг цахилгаан үйлдвэрлэхэд ашигладаг фотоволтайк (PV) технологи нь дэлхийн цэвэр эрчим хүчний эрэлтийг хангахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Төрөл бүрийн PV технологийн дундаас талст цахиур нь хамгийн боловсронгуй бөгөөд өргөн хэрэглэгддэг технологи юм. Энэхүү нийтлэлд талст цахиурын PV технологийн хөгжлийн замнал, технологийн дэвшил, практик хэрэглээний талаар дэлгэрэнгүй авч үзэх болно.
Кристалл цахиурын фотоэлектрик технологийн үүсэл ба эрт үеийн хөгжил
Кристалл цахиурын PV технологи нь 1950-иад оноос эхтэй бөгөөд Белл Лабораторийн эрдэмтэд 6%-ийн хувиргах үр ашигтай анхны цахиур дээр суурилсан нарны зайг амжилттай боловсруулсан. Хэдийгээр анх өндөр өртөгтэй тул сансрын хайгуул зэрэг өндөр технологийн салбарт хязгаарлагдмал байсан ч энэхүү түүхэн үйл явдал нь PV технологийн үүслийг тэмдэглэсэн юм.
Технологийн дэвшил ба арилжааны хөгжил
1. 1970-аад оны нээлтүүд
1970-аад онд цэвэр эрчим хүчний эрэлт хэрэгцээ огцом өссөн нь талст цахиурын фотоэлектрик технологийн салбарт мэдэгдэхүйц дэвшил гаргахад хүргэсэн. Судлаачид үйлдвэрлэлийн процессыг сайжруулж, хөрвүүлэлтийн үр ашгийг 10%-15% хүртэл нэмэгдүүлж, олноор үйлдвэрлэх үндэс суурийг тавьсан.
2. 1980-аад оны зах зээлийн үүсэл
1980-аад он нь сэргээгдэх эрчим хүчний засгийн газрын урамшууллын ачаар нарны гэрэл зах зээлийн арилжааны эхлэлийг тавьсан. Үйлдвэрлэлийн техник, хэмжээний эдийн засгийн сайжруулалт нь зардлыг бууруулж, орон сууц, үйлдвэрлэлийн орчинд өргөнөөр нэвтрүүлэх боломжийг олгосон.
3. 1990-ээд оны үр ашгийн сайжруулалт
1990-ээд оны үед технологийн сайжруулалт нь хөрвүүлэлтийн үр ашгийг 15%-18% хүртэл өсгөсөн. Sharp, Suntech зэрэг компаниуд өндөр үр ашигтай бүтээгдэхүүн нэвтрүүлснээр дэлхийн зах зээлийн өсөлтийг хурдасгасан.
4. 2000-аад оны хурдацтай тэлэлт
2000-аад онд нарны эрчим хүчний салбарт урьд өмнө байгаагүй өсөлт ажиглагдаж, талст цахиурын технологи зах зээлд ноёрхож байв. 2008 он гэхэд нарны эрчим хүчний системүүд нь материалын шинжлэх ухаан, үр ашиг, бат бөх чанарын дэвшлийн ачаар дэлхийн эрчим хүчний салбарын салшгүй хэсэг болсон.
Одоогийн чиг хандлага ба ирээдүйн чиглэлүүд
1. Өндөр үр ашигтай инновациуд
Кристалл цахиурын технологид одоо монокристалл болон поликристалл модулиуд багтаж байна. Өндөр үр ашигтай (20%-22%) болон орон зайг илүү сайн ашиглах чадвараараа алдартай монокристалл модулиуд улам бүр түгээмэл болж байгаа бол поликристалл модулиуд нь өртөг хэмнэлттэй сонголт хэвээр байна (15%-18%). PERC (Идэвхгүй ялгаруулагч ба арын эс) зэрэг шинээр гарч ирж буй технологиуд нь үр ашгийг цаашид нэмэгдүүлэхийг амлаж байна.
2. Хоёр нүүрний модулиуд
Хоёр талын технологи нь модулиудыг хоёр талаас нь нарны гэрлийг шингээх боломжийг олгодог бөгөөд угсралтын нөхцлөөс хамааран эрчим хүчний үйлдвэрлэлийг 20%-30%-иар нэмэгдүүлдэг. Энэхүү шинэчлэл нь ялангуяа өндөр тусгалтай орчинд үр дүнтэй бөгөөд хэрэглээний хувилбаруудаа өргөжүүлж байна.
3. Ухаалаг ба Автоматжуулсан Системүүд
Ухаалаг үйлдвэрлэлийн шугам болон удирдлагын системийг нэгтгэснээр үйлдвэрлэлийн үр ашгийг дээшлүүлсэн. IoT болон том өгөгдлийн хэрэглээ нь фотоэлектрик системийн бодит цагийн хяналт, оновчлолыг бий болгож, гүйцэтгэлийг сайжруулж, засвар үйлчилгээний зардлыг бууруулсан.
Кристалл цахиурын фотоэлектрик технологийн практик хэрэглээ
1. Орон сууцны нарны системүүд
Талст цахиурын фотоэлектрик модулиудыг орон сууцны орчинд өргөн ашигладаг бөгөөд дээвэр дээр суурилуулснаар цахилгааны төлбөрийг бууруулж, тогтвортой амьдралыг дэмждэг. Байршлаас хамааран хөрөнгө оруулалтын буцаан олголтын хугацаа нь ихэвчлэн 5-10 жилийн хооронд хэлбэлздэг.
2. Үйлдвэрлэлийн болон арилжааны хэрэглээ
Аж үйлдвэрийн байгууламжууд болон арилжааны барилгууд дээвэр болон зогсоолын байгууламжууд дээр фотоэлектрик системийг улам бүр нэвтрүүлж байна. Эдгээр системүүд нь өөрөө үйлдвэрлэсэн цахилгаан эрчим хүчийг хангаж, илүүдэл эрчим хүчийг сүлжээнд буцааж борлуулах боломжийг олгож, эдийн засгийн ашиг тусыг бий болгодог.
3. Агроволтайк
Хөдөө аж ахуй болон нарны эрчим хүчний технологийн хослол (жишээ нь, "нарны эрчим хүч-хөдөө аж ахуйн синерги") нь сэргээгдэх эрчим хүч үйлдвэрлэх болон хөрсний сайжруулалт гэсэн хоёр давуу талыг санал болгодог. Тариалангийн талбайн дээгүүр нарны эрчим хүчний модулиудыг суурилуулснаар ургацын өсөлтөд саад учруулахгүйгээр эрчим хүч үйлдвэрлэх боломжтой болно.
4. Сүлжээнээс гадуурх болон микро сүлжээний шийдлүүд
Алслагдсан эсвэл сүлжээнээс гадуурх бүс нутагт эрчим хүчний хадгалалттай нэгдсэн талст цахиурын фотоэлектрик системүүд нь айл өрх, жижиг бизнесийг найдвартай цахилгаан эрчим хүчээр хангаж, амьдралын чанарыг сайжруулж, тогтвортой хөгжлийг дэмждэг.
Дүгнэлт
Талст цахиурын фотоэлектрик технологийн хувьсал нь туршилтын инновациас өргөн хэрэглээнд шилжсэнийг харуулж байна. Тасралтгүй дэвшил, зах зээлийн эрэлт хэрэгцээ өсөн нэмэгдэж байгаа нь энэхүү технологийг фотоэлектрик үйлдвэрлэлийн тэргүүлэх чиглэл хэвээр байлгахыг баталгаажуулж байна. Сэргээгдэх эрчим хүчний тулгын чулуу болох талст цахиурын фотоэлектрик технологи нь тогтвортой эрчим хүчний системд шилжихэд дөхөм үзүүлээд зогсохгүй илүү цэвэр, тогтвортой ирээдүйд хүрэх дэлхийн хүчин чармайлтыг дэмждэг. Үргэлжилсэн инноваци, өргөжиж буй хэрэглээний ачаар фотоэлектрик үйлдвэрлэлийн ирээдүй эргэлзээгүй гэрэл гэгээтэй байна.
