Тренутно стање глобалне фотонапонске технологије
Развој обновљивих извора енергије постао је глобални приоритет у решавању енергетске транзиције и борби против климатских промена. Међу обновљивим технологијама, производња фотонапонске (ФВ) енергије доживела је брзи раст последњих година, појављујући се као чист, нискоугљенични и исплативо конкурентан извор енергије у многим земљама. Само у 2020. години, свет је додао 127 GW нових ФВ капацитета, чиме је укупан инсталирани капацитет достигао 707 GW.
Кристалне силицијумске соларне ћелије доминирају, а нове технологије добијају на замаху.
Фотонапонске ћелије, основна компонента соларне индустрије, категорисане су према материјалима и процесима у типове као што су кристални силицијум, танкослојне, перовскитне и органске ћелије. Кристалне силицијумске ћелије, познате по својој високој ефикасности конверзије, обилној доступности сировина и безбедности животне средине, остају главна технологија у производњи великих размера.
Широко распрострањена примена PERC (пасивисани емитер и задња ћелија) технологије значајно је повећала ефикасност кристалних силицијумских ћелија последњих година. Истовремено, нове технологије попут перовскитних ћелија постале су актуелна тема истраживања широм света. Ове ћелије постижу ефикасност лабораторијске конверзије упоредиву са кристалним силицијумом, и док њихова индустријализација напредује, изазови у повећању скалирања и обезбеђивању дугорочне стабилности остају.
Унапређени фотонапонски системи и диверзификоване примене.
Фотонапонски системи напредују у прецизности и скалабилности. Усвајање система од 1.500 V сада превазилази старији стандард од 1.000 V, побољшавајући безбедност и поузданост мреже, а истовремено побољшавајући квалитет производње електричне енергије. Интегрисане апликације као што су „PV + пољопривреда“, „PV + аквакултура“ и „PV + архитектура“ се шире по обиму. Иновације попут микромрежа и паметних мрежа додатно интегришу фотонапонску енергију са традиционалном електроенергетском инфраструктуром.
Трендови у глобалној фотонапонској технологији
Земље широм света убрзавају иновације у ланцу вредности фотонапонске енергије као стратешки потез за подстицање индустрија у настајању. Напори су усмерени на унапређење материјала, производње и системских примена како би се смањили трошкови и повећала конкурентност.
Основне фотонапонске компоненте се развијају ка већој ефикасности и нижим трошковима.
Кристалне силицијумске ћелије, са добро успостављеним индустријским екосистемом, наставиће да доминирају производњом. Будућа побољшања ће се фокусирати на већу ефикасност конверзије, смањену потрошњу материјала и енергије и ниже трошкове производње. Технологије попут перовскитних и тандемских соларних ћелија представљају следећу границу, са значајним инвестицијама усмереним на побољшање перформанси и стабилности уређаја. Када се реше проблеми са применом и поузданошћу великих размера, очекује се да ће перовскитне ћелије редефинисати тржишни пејзаж фотонапонских система.
Проширивање сценарија примене за фотонапонску технологију.
Земље прилагођавају фотонапонске примене својим јединственим условима, промовишући развој попут фотонапонских система интегрисаних у зграде (BIPV), плутајућих соларних фарми, пољопривреде интегрисане у фотонапонске системе и соларних надстрешница. Сродна истраживања наглашавају специјализоване производе, интегрисане технологије управљања и оперативне синергије како би се побољшала свестраност и перформансе.
Развој фотонапонске технологије у Кини
Током периода 13. петогодишњег плана, кинеска фотонапонска технологија је значајно напредовала, вођена брзим ширењем индустрије. Кључне компоненте попут фотонапонских ћелија и модула достигле су водеће производне капацитете на глобалном нивоу, док је производна опрема напредовала ка потпуној локализацији. Интеграција интелигентних технологија у фотонапонске системе додатно је оптимизовала перформансе.
Технологије фотонапонских ћелија и модула светске класе.
До краја 13. петогодишњег плана, Кина је прешла са традиционалних ћелија са поликристалном алуминијумском позадином на напредне монокристалне PERC ћелије. Просечна ефикасност конверзије кристалних силицијумских ћелија повећала се са 18,5% на почетку периода на 22,8%, што одражава напредак у производној технологији.
Нове технологије попут TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact), HJT (Heterojunction) и IBC (Interdigitated Back Contact) се све више индустријализују, а кинеска предузећа више пута постављају светске рекорде у ефикасности производње. Слично томе, напредак у перовскит технологији омогућио је кинеским истраживачима да се парирају светским лидерима у евиденцији ефикасности лабораторија, уз континуирани напредак ка комерцијализацији.
Локализована и напредна производна опрема.
Кинеска опрема за производњу фотонапонских система прешла је са јефтиније на висококвалитетну производњу. Висока прилагођавања, аутоматизација и дигитализација трансформишу сектор у интелигентну производну силу. Кључне компоненте попут полисилицијумских плочица, ћелија и модула сада се претежно производе домаћом технологијом.
Паметнији и ефикаснији фотонапонски системи.
Нове технологије, укључујући системе за праћење и дизајне од 1.500 V, повећавају излазну снагу фотонапонских система. Интелигентни роботи, дронови, анализа великих података и напредне комуникационе технологије се широко користе за рад и одржавање система, додатно побољшавајући перформансе.
Трендови у кинеској фотонапонској технологији
Као највеће светско тржиште фотонапонских система, Кина игра кључну улогу у инкубирању и примени нових соларних технологија. У будућности, земља има за циљ да буде водећа у глобалним иновацијама у индустријализованим фотонапонским технологијама.
Већа ефикасност за фотонапонске ћелије.
Кристалне силицијумске ћелије ће задржати доминацију, а PERC технологија ће се наставити развијати. Кристалне силицијумске ћелије N-типа, које користе TOPCon или HJT технологију, спремне су да постану следећа главна опција када се њихов баланс исплативости постигне. Високоперформансне ћелије попут перовскитних и тандем ћелија ће довести до даљих продора у ефикасности како индустријализација буде напредовала.
Побољшани модули са двоструким приоритетима: ефикасност и поузданост.
Технологије попут полућелијских, шиндрованих и вишебазних модула добиће ширу примену. Очекује се да ће двострани модули, који нуде већу производњу енергије, постати уобичајени, уз подршку нових материјала за капсулацију и техника које побољшавају издржљивост.
Паметнији, разноврснији фотонапонски системи.
Инвертори ће еволуирати ка већим капацитетима снаге, интелигентном раду и беспрекорној интеграцији са складиштењем енергије. Иновације у BIPV-у и другим новим апликацијама отвориће додатне могућности за развој фотонапонског система, максимизирајући његов потенцијал у различитим сценаријима.
