Globālās enerģijas pārejas vilnī fotoelektriskās elektrostacijas, kas ir galvenais nesējs saules enerģijas izmantošanai liela mērogā, paplašinās ar nepieredzētu ātrumu. Saskaņā ar Starptautiskās Enerģētikas aģentūras (IEA) datiem, Saules fotoelementu globālā uzstādītā jauda 2023. gadā sasniegs 375 gigavatus, salīdzinot ar iepriekšējā gada atbilstošo periodu par 31,8% kopējā uzstādītās jaudas pieaugums, kas parāda ātru impulsu. No dažādu valstu un reģionu attīstības tendencēm Ķīnas nesen uzstādītā jauda 2023. gadā ir līdzvērtīga iepriekšējā gada jaunajam globālajam pieaugumam, parādot tās dominējošo stāvokli globālajā fotoelektriskajā jomā; Un citas valstis un reģioni nevēlas atpalikt, aktīvi izkārtot un paātrināt fotoelektrisko spēkstaciju celtniecību un veicina globālo enerģijas struktūru, lai virzītos uz tīrību un ilgtspējību.
1 Globālo fotoelektrisko elektrostaciju pašreizējā attīstības statusa analīze
(1) Ķīna: Globālo fotoelektrisko elektrostaciju būvniecība
Ķīna ir sasniegusi ievērojamus rezultātus fotoelektrisko spēkstaciju jomā, ierindojoties starp pasaules augšdaļu. 2023. gadā Ķīnas nesen uzstādītā fotoelektriskā ietilpība sasniegs 200GW, ievērojami pārsniedzot citas valstis. Izmantojot Talatan fotoelektrisko spēkstaciju Činghai provincē kā piemēru, tā aptver 609 kvadrātkilometru platību, un tā uzstādītā jauda ir 8,5 miljoni kilovatu, padarot to par vienu no lielākajām fotoelektriskajām spēkstacijām pasaulē. Elektrības stacija ne tikai izcili veic enerģijas ražošanu, un gada rezultāts ir līdz 14 miljardiem kilovatstundām, bet arī sasniedz nozīmīgus rezultātus, lai uzlabotu vietējo ekoloģisko vidi, izmantojot "fotoelektriskās+ekoloģiskās atjaunošanas" modeli. Liela mēroga sausumu izturīgu augu, piemēram, SeabuckThorn stādīšana, efektīvi samazina zemes pārā pārā riska risku, palielina veģetācijas pārklājumu un veido tikumīgu ciklu "borta jaudas ražošana, ārpus paneļa atjaunošanas un starpborda stādīšanas", nodrošinot modeli koordinētai lielas fotokovoltas elektrostacijas konstrukcijai un ekoloģiskajai aizsardzībai.
(2) Eiropa un Amerika: nepārtraukti reklamējot fotoelektrisko spēkstaciju izkārtojumu
Eiropā Vācija ir priekšplānā fotoelektrisko elektrostaciju attīstībā ar pamatotu politikas atbalstu un nobriedušu tehnoloģiju. Līdz 2023. gada beigām Vācijā uzstādītā fotoelementu ietilpība sasniegs 80GW, un izplatītais fotoelektriskais rādītājs veidos vairāk nekā 70%. Kopienas fotoelektriskie projekti Vācijā ir diezgan atšķirīgi, plaši izplatot sabiedrības līdzdalību investīcijās un celtniecībā. Tas ne tikai pazemina ieguldījumu slieksni, bet arī uzlabo iedzīvotāju identifikācijas sajūtu ar tīru enerģiju. Amerikas Savienotajās Valstīs Kalifornija ir fotoelementa attīstības karstā gulta ar daudzām liela mēroga centralizētām fotoelektriskajām elektrostacijām, kas būvētas tās tuksneša vietās. Ivanpah saules enerģijas ražošanas sistēmai, kas atrodas Mojave tuksnesī, ir uzstādīta 392 megavatu jauda un tiek izmantota uzlabota koncentrēta saules enerģijas (CSP) tehnoloģija. Tas fokusē saules gaismu uz torņa augšējo uztvērēju caur lielu skaitu heliostatu, radot augstas temperatūras tvaiku, lai vadītu tvaika turbīnu enerģijas ražošanai. Tas ir reprezentatīvs fotoelektrisko tehnoloģiju inovatīvu pielietojumu Amerikas Savienotajās Valstīs.
(3) Jaunie tirgi: milzīgs fotoelektrisko elektrostaciju potenciāls
Tuvajos Austrumos Saūda Arābija aktīvi īsteno "2030. gada redzējumu" un enerģiski attīsta fotoelektrisko rūpniecību. Alshubach fotoelektriskajā spēkstacijā, kas atrodas būvniecībā, ir plānota 4GW uzstādītā ietilpība, un tā kļūs par pasaulē lielāko vienotnisko foto staciju pēc pabeigšanas. Paredzams, ka Saūda Arābijas bagātīgo saules enerģijas resursu un spēcīgā finansiālā spēka kombinācija nākotnē kļūs par nozīmīgu fotoelektriskās enerģijas pasaules eksportētāju. Ēģipte, kas atrodas Āfrikas reģionā, savā "2035. gada visaptverošajā ilgtspējīgās enerģijas stratēģijas" ir ierosinājusi, ka fotoelektriskās enerģijas ražošanas uzstādītā jauda līdz 2035. gadam sasniegs 43GW. Pašlaik Ēģipte ir izveidojusi vairākus liela mēroga fotoelementus projektus, piemēram, Benban Saules parku, ar uzstādītu jauno spēju, kas ietekmē ekonomiku.
2 izaicinājumi, ar kuriem saskaras globālās fotoelektriskās elektrostacijas
(1) periodiskas un patēriņa grūtības
Fotoelektriskās elektrostacijas paļaujas uz gaismu, lai ģenerētu elektrību, kurai ir acīmredzama periodiskuma un nepastāvība, kas rada izaicinājumus energosistēmas stabilai darbībai. Dažos reģionos, kur ir liels fotoelektriskās uzstādītās jaudas īpatsvars, piemēram, dažas rietumu provinces Ķīnā, kad ir pietiekami daudz saules gaismas, fotoelektriskās enerģijas ražošanas daudzums ievērojami palielinās, kas var pārsniegt vietējās enerģijas tīkla patēriņa spēju un izraisīt saules enerģijas pamešanas fenomenu. Saskaņā ar statistiku, samazināšanas līmenis dažos Ķīnas reģionos 2023. gadā joprojām sasniegs 5% -10%, kā rezultātā tiks izšķiesti enerģijas atkritumi. Dažas Eiropas un Amerikas valstis saskaras arī ar līdzīgām problēmām, piemēram, Vācijai, kurai ir nepieciešams līdzsvarot elektroenerģijas piegādi un pieprasījumu, pielāgojot citu enerģijas avotu izvadi vai pārraidīt elektrību kaimiņvalstīm augstas fotoelektriskās enerģijas ražošanas periodos.
(2) Izmaksu pabalstu dilemma
Lai arī pēdējos gados fotoelektrisko moduļu cenas ir ievērojami pazeminājušās, fotoelektrisko elektrostaciju būvniecības un darbības izmaksas joprojām ir salīdzinoši augstas. Būvniecības ziņā, zemes noma, provizoriska apsekošana un projektēšana, aprīkojuma iegāde un uzstādīšanas izmaksas rada salīdzinoši lielu proporciju; Darbības posmā joprojām pastāv tādas izmaksas kā aprīkojuma uzturēšana, manuāla pārvaldība un aprīkojuma atjauninājumi. Dažām maza mēroga fotoelektriskajām elektrostacijām, īpaši izplatītajām fotoelektriskajām vielām, ierobežotās enerģijas ražošanas dēļ ieguldījumu atmaksas periods ir ilgs saskaņā ar pašreizējo elektrības cenu noteikšanas mehānismu, un ienākumus ir grūti garantēt, kas ietekmē investoru entuziasmu. Jaunattīstības tirgos, piemēram, dažās Āfrikas valstīs, vājās infrastruktūras dēļ fotoelektrisko elektrostaciju celtniecības izmaksas ir augstākas, vēl vairāk saspiežot peļņas normu.
(3) Politikas un tirgus riski
Starp pasaules valstīm ir būtiskas atšķirības fotoelektriskajā politikā, un politikas stabilitāte un nepārtrauktība ietekmē fotoelektrisko elektrostaciju ilgtermiņa attīstību. Dažu valstu politikas subsīdijas ir pārāk ātri atkāpušās, piemēram, dažas Eiropas valstis 2023. gadā samazina fotoelektrisko elektrostaciju subsīdijas, kā rezultātā samazinās jaunas uzstādītās jaudas pieauguma tempi. Turklāt starptautiskās tirdzniecības berzes rada arī tirgus riskus fotoelektrisko elektrostaciju celtniecībā. Amerikas Savienotās Valstis, Eiropas Savienība un citas valstis ir izvirzījušas tirdzniecības šķēršļus pret Ķīnas fotoelektriskajiem produktiem, kas ir ietekmējuši fotoelektrisko moduļu globālo piegādes ķēdes stabilitāti, palielinājuši fotoelektrisko elektrostaciju celtniecības izmaksas un palielināja projekta nenoteiktību.
3 globālo fotoelektrisko spēkstaciju attīstības tendences
(1) Tehnoloģiskais jauninājums veicina efektivitātes uzlabošanu
Nākotnē fotoelektriskā tehnoloģija turpinās ieviest jauninājumus un veicināt enerģijas ražošanas efektivitātes uzlabošanos. Perovskite saules baterijas kā topošā tehnoloģija ir sasniegusi laboratorijas pārveidošanas efektivitāti vairāk nekā 30%, ievērojami pārsniedzot tradicionālās kristāliskās silīcija šūnas. Paredzams, ka nākamajos 5-10 gados Perovskite šūnas sasniegs liela mēroga komerciālus lietojumus, ievērojami samazinot fotoelektrisko elektrostaciju izmaksas uz kilovatstundu. Fotovoltu elektrostaciju sistēmu integrācijā tiks plaši izmantota inteliģenta darbība un apkopes tehnoloģija. Uzstādot lielu skaitu sensoru, lai uzraudzītu fotoelektrisko moduļa reālā laika darbības stāvokli, izmantojot mākslīgā intelekta algoritmus, lai iepriekš prognozētu kļūdas, var sasniegt precīzu uzturēšanu, var samazināt darbības un uzturēšanas izmaksas, un var uzlabot elektrības stacijas uzticamību un enerģijas ražošanu.
(2) Integrēta enerģijas uzglabāšanas un fotoelementa attīstība
Lai atrisinātu periodisku fotoelektrisko problēmu, enerģijas uzglabāšanas un fotoelementu integrācija ir kļuvusi par neizbēgamu tendenci. Arvien vairāk fotoelektrisko elektrostaciju visā pasaulē būvē enerģijas uzglabāšanas iespējas. Austrālijā dažas fotoelektriskās elektrostacijas ir aprīkotas ar litija akumulatoru enerģijas uzkrāšanas sistēmām, kas glabā elektrību, ja ir liekā fotoelektriskās enerģijas ražošana, un atbrīvo to maksimālā elektrības patēriņa laikā vai nepietiekama saules gaisma. Tas ne tikai uzlabo enerģijas padeves stabilitāti, bet arī piedalās elektrības tirgus maksimālā skūšanā, palielinot ieņēmumus. Samazinoties enerģijas uzkrāšanas tehnoloģijas izmaksām, visā pasaulē tiks plaši reklamēts "fotoelektriskās+enerģijas uzkrāšanas" modelis. Paredzams, ka līdz 2030. gadam vairāk nekā 50% no nesen pievienotajām fotoelektriskajām elektrostacijām visā pasaulē būs aprīkotas ar enerģijas uzkrāšanas sistēmām.
(3) Rūpnieciskā sinerģija un globālā sadarbība
Augšpusē un pakārtotajā koordinētā fotoelektrisko elektrostaciju rūpniecības attīstība kļūs vēl tuvāka. Fotoelektrisko moduļa ražotāji, invertoru ražotāji, elektrostaciju izstrādātāji un darbības un apkopes pakalpojumu sniedzēji stiprinās sadarbību, integrēs resursus, optimizēs rūpniecības ķēdi, samazinās izmaksas un uzlabos vispārējo konkurētspēju. Globalizācijas kontekstā valstis stiprinās sadarbību fotoelektrisko tehnoloģiju, finansējuma, talanta un citu aspektu jomā. Ar progresīvu tehnoloģiju un nobriedušu rūpniecības ķēdi Ķīnai būs lielāka loma globālo fotoelektrisko spēkstaciju celtniecībā, veica plašu sadarbību ar valstīm gar "jostu un ceļu", kopīgi veidojot fotoelektrisko elektrostaciju projektus un palīdz globālajai enerģijas pārveidošanai.