Starea actuală a tehnologiei fotovoltaice globale
Dezvoltarea energiei regenerabile a devenit o prioritate globală în abordarea tranziției energetice și combaterea schimbărilor climatice. Printre tehnologiile regenerabile, generarea de energie fotovoltaică (PV) a cunoscut o creștere rapidă în ultimii ani, apărând ca o sursă de energie curată, cu emisii reduse de carbon și competitivă din punct de vedere al costurilor în multe țări. Numai în 2020, lumea a adăugat 127 GW de capacitate fotovoltaică nouă, aducând capacitatea totală instalată la 707 GW.
Celulele solare din siliciu cristalin domină, tehnologiile emergente câștigând teren.
Celulele fotovoltaice, componenta principală a industriei solare, sunt clasificate în funcție de materiale și procese în tipuri precum siliciu cristalin, peliculă subțire, perovskit și celule organice. Celulele de siliciu cristalin, cunoscute pentru eficiența ridicată de conversie, disponibilitatea abundentă a materiilor prime și siguranța mediului, rămân tehnologia principală în producția la scară largă.
Adoptarea pe scară largă a tehnologiei PERC (Passivated Emitter and Rear Cell - celulă posterioară pasivă) a sporit semnificativ eficiența celulelor de siliciu cristalin în ultimii ani. Simultan, tehnologiile emergente, cum ar fi celulele perovskite, au devenit un subiect de cercetare important la nivel global. Aceste celule ating eficiențe de conversie de laborator comparabile cu siliciul cristalin și, deși industrializarea lor progresează, rămân provocări în ceea ce privește extinderea și asigurarea stabilității pe termen lung.
Sisteme fotovoltaice îmbunătățite și aplicații diversificate.
Sistemele fotovoltaice avansează în precizie și scalabilitate. Adoptarea sistemelor de 1.500 V depășește acum vechiul standard de 1.000 V, îmbunătățind siguranța și fiabilitatea rețelei, sporind în același timp calitatea generării de energie. Aplicațiile integrate precum „PV + agricultură”, „PV + acvacultură” și „PV + arhitectură” își extind domeniul de aplicare. Inovații precum microrețelele și rețelele inteligente integrează în continuare energia fotovoltaică cu infrastructura electrică tradițională.
Tendințe în tehnologia fotovoltaică globală
Țările din întreaga lume accelerează inovarea în întregul lanț valoric al energiei fotovoltaice, ca o mișcare strategică pentru a încuraja industriile emergente. Eforturile se concentrează pe dezvoltarea materialelor, a producției și a aplicațiilor de sistem pentru a reduce costurile și a spori competitivitatea.
Componentele fotovoltaice de bază evoluează către o eficiență mai mare și costuri mai mici.
Celulele de siliciu cristalin, cu un ecosistem industrial bine stabilit, vor continua să domine producția. Îmbunătățirile viitoare se vor concentra pe o eficiență de conversie mai mare, un consum redus de materiale și energie și costuri de fabricație mai mici. Tehnologii precum celulele solare perovskite și tandem reprezintă următoarea frontieră, cu investiții substanțiale menite să îmbunătățească performanța și stabilitatea dispozitivelor. Odată ce problemele legate de aplicațiile la scară largă și de fiabilitate sunt rezolvate, se așteaptă ca celulele perovskite să redefinească peisajul pieței fotovoltaice.
Extinderea scenariilor de aplicare pentru tehnologia fotovoltaică.
Țările adaptează aplicațiile fotovoltaice la condițiile lor unice, promovând dezvoltări precum energia fotovoltaică integrată în clădiri (BIPV), fermele solare plutitoare, agricultura integrată cu fotovoltaică și carporturile solare. Cercetările conexe pun accentul pe produse specializate, tehnologii de control integrat și sinergii operaționale pentru a spori versatilitatea și performanța.
Dezvoltarea tehnologiei fotovoltaice în China
În perioada celui de-al 13-lea Plan Cincal, tehnologia fotovoltaică din China a avansat semnificativ, impulsionată de expansiunea rapidă a industriei. Componentele cheie, cum ar fi celulele și modulele fotovoltaice, au atins capacități de producție de top la nivel global, în timp ce echipamentele de fabricație au progresat spre localizarea completă. Integrarea tehnologiilor inteligente în sistemele fotovoltaice a optimizat și mai mult performanța.
Tehnologii de celule și module fotovoltaice de talie mondială.
Până la sfârșitul celui de-al 13-lea Plan Cincinal, China trecuse de la celulele tradiționale cu spate din aluminiu policristalin la celule PERC monocristaline avansate. Eficiența medie de conversie a celulelor de siliciu cristalin a crescut de la 18,5% la începutul perioadei la 22,8%, reflectând un salt înainte în tehnologia de producție.
Tehnologiile emergente precum TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact), HJT (Heterojunction) și IBC (Interdigitated Back Contact) sunt din ce în ce mai industrializate, întreprinderile chineze stabilind în mod repetat recorduri mondiale pentru eficiența producției. În mod similar, progresele în tehnologia perovskitului le-au permis cercetătorilor chinezi să egaleze liderii mondiali în ceea ce privește recordurile de eficiență în laboratoare, cu progrese continue către comercializare.
Echipamente de producție localizate și avansate.
Echipamentele de producție fotovoltaice din China au trecut de la producția de gamă inferioară la cea de gamă superioară. Personalizarea avansată, automatizarea și digitalizarea transformă sectorul într-o forță de producție inteligentă. Componentele cheie, precum napolitanele, celulele și modulele din polisilicon, sunt acum produse predominant cu tehnologie internă.
Sisteme fotovoltaice mai inteligente și mai eficiente.
Noile tehnologii, inclusiv sistemele de urmărire și modelele de 1.500 V, cresc puterea de ieșire a sistemelor fotovoltaice. Roboții inteligenți, dronele, analiza big data și tehnologiile avansate de comunicații sunt utilizate pe scară largă pentru operarea și întreținerea sistemelor, îmbunătățind și mai mult performanța.
Tendințe în tehnologia fotovoltaică din China
Fiind cea mai mare piață fotovoltaică din lume, China joacă un rol esențial în incubarea și aplicarea noilor tehnologii solare. Pe viitor, țara își propune să fie lider în inovația globală în tehnologiile fotovoltaice industrializate.
Eficiență mai mare pentru celulele fotovoltaice.
Celulele de siliciu cristalin își vor menține dominația, tehnologia PERC continuând să evolueze. Celulele de siliciu cristalin de tip N, care utilizează tehnologia TOPCon sau HJT, sunt pregătite să devină următoarea opțiune principală odată ce echilibrul lor cost-eficiență se va maturiza. Celulele de înaltă performanță, cum ar fi perovskitul și celulele tandem, vor conduce la progrese suplimentare în materie de eficiență pe măsură ce industrializarea progresează.
Module îmbunătățite cu priorități duble: eficiență și fiabilitate.
Tehnologii precum modulele cu jumătate de celulă, modulele cu șindrilă și modulele cu bare multiple vor fi adoptate pe scară mai largă. Se așteaptă ca modulele bifaciale, care oferă o generare de energie mai mare, să devină mainstream, susținute de noi materiale și tehnici de încapsulare care îmbunătățesc durabilitatea.
Sisteme fotovoltaice mai inteligente și mai diverse.
Invertoarele vor evolua către capacități de putere mai mari, operațiuni inteligente și integrare perfectă cu stocarea energiei. Inovațiile în domeniul BIPV și alte aplicații noi vor deschide oportunități suplimentare pentru dezvoltarea fotovoltaică, maximizând potențialul acesteia în diverse scenarii.
