Kad fotoelektrisko elektrostaciju uzstādītā ietilpība visā pasaulē pārsniedz 1TW (1 Terawatt), to koordinācija ar enerģijas tīklu vairs nav vienas valsts tehniska problēma, bet gan globāls piedāvājums, kas saistīts ar kontinentālās enerģijas savstarpējo savienojumu, tirgus noteikumu rekonstrukciju un energoapgādes drošību. Sākot ar "superlinuma" plānu Eiropā līdz pārrobežu fotoelektriskajam koridoram Āzijā, sākot ar elektrības tirgus reformu Amerikas Savienotajās Valstīs līdz mikrogridu jauninājumiem Āfrikā, fotoelektriskās elektrostacijas pārveido globālo enerģijas ainavu, izmantojot dažādas sadarbības modeļus.
1 KONSTRINTĀLĀS KONTENTĀLĀS SAVIENOJUMS: Atļaujot fotoelektriskajai varai šķērsot nacionālās robežas
Eiropas jēdziens "tuksneša fotoelements+īpaši augsts spriegums" mērķis ir piegādāt fotoelektrisko varu no Ziemeļāfrikas līdz Eiropas kodolam. Noor Saules elektrostacijas komplekss Marokā (ar kopējo uzstādīto jaudu 580MW) ir pārraidījis elektrību uz Spāniju caur 400kV augsta sprieguma līdzstrāvas kabeļiem, nodrošinot 1,8tWH tīras elektrības katru gadu un apmierinot 3 miljonu Eiropas mājsaimniecību elektrības vajadzības. Paredzams, ka Vācijas plānotais "Eiropas supergrids" plāns integrēs fotoelektriskās elektrostacijas Centrāleiropā un Austrumeiropā, vēja enerģiju Ziemeļeiropā un saules enerģiju Dienvideiropā līdz 2030. gadam un samazina fotoelektrisko samazināšanas līmeni no pašreizējiem 8% līdz zem 3%, izmantojot vienotu plānošanu.
Šķirprimīvo fotoelementu sadarbībai Āzijā ir lielāka apjoma ietaupīšana. "Ķīnas Kazahstānas fotoelementu starpsavienojuma projekts", kuru kopīgi uzbūvējis Ķīna un Kazahstāna, savienos 1GW fotoelektrisko spēkstaciju Kazahstānas dienvidu daļā ar Xinjiang spēka režģi Ķīnā un pārraida spēku no 12 līdz 16:00 Beijing Laikam (spēcīgākais Gaismas periods, kas atrodas uz centrālo asiju). Indija kopā ar Bangladešu un Nepālu ir kopīgi uzbūvējusi "Dienvidāzijas fotoelektrisko koridoru", izmantojot laika starpību starp valstīm (Indija ir 30 minūtes aiz Bangladešas), lai panāktu maksimālu skūšanās papildinājumu fotoelektriskajā jaudā, tādējādi uzlabojot reģiona kopējo enerģijas padeves uzticamību par 15%.
Tehnoloģiskais izrāviens krusteniskajā kontinentālajā starpsavienojumā ir elastīga tiešās strāvas pārnešana. Ziemeļjūras saites projekts (1400MW) starp Lielbritāniju un Norvēģiju izmanto sprieguma avota pārveidotāju (VSC) tehnoloģiju, kas var pabeigt enerģijas maiņu 100 milisekundēs. Tas var pārraidīt jūras vēja enerģiju no Lielbritānijas un pieņemt arī Norvēģijas hidroenerģijas maksimālo skūšanos. Šī elastība padara to vienlīdz piemērojamu fotoelektriskajā režģa savienojumā - kad Vācijas fotoelektriskā jauda ir pilnā sparā pusdienlaikā, to var pārnest uz Norvēģiju caur šo tehnoloģiju un saglabāt hidroenerģijas stacijās un pēc tam naktī pārraidīt atpakaļgaitā.
2 Tirgus mehānisms: Globālā gudrība par fotoelektriskās elektrības cenu noteikšanu
"Mezgla marginālās cenu noteikšanas" (LMP) mehānisms Amerikas Savienotajās Valstīs ļauj fotoelektriskajām elektrostacijām elastīgi piedāvāt elektrības tirgū. Teksasā saules enerģijas jaudas pīķa laikā pusdienlaikā elektrības cenas var pazemināties līdz - USD 50/MWh (negatīvās elektrības cenas nozīmē, ka elektrostacijām jāmaksā par tīkla piekļuvi), liekot saules elektrostacijām atbalstīt enerģijas uzkrāšanu; Pirms vakara elektrības maksimuma elektrības cena paaugstinās līdz USD 100/MWh, un fotoelektriskā jauda, kas izdalās no enerģijas uzkrāšanas, var gūt ievērojamu peļņu. Saskaņā ar šo mehānismu Teksasas fotoelektrisko+enerģijas uzkrāšanas projektu ieguldījumu atmaksas periods tiek saīsināts par 2 gadiem, salīdzinot ar fiksēto elektrības cenu modeli.
“Kapacitātes tirgus” Eiropā nodrošina ilgtermiņa drošību fotoelektriskai vielai. Apvienotā Karaliste nosaka fotoelektrisko spēkstaciju ietilpības cenu, izmantojot izsoles, un veiksmīgi darbojošos spēkstacijas var nopelnīt fiksētu ienākumu 20 gadu (aptuveni 40 sterliņu mārciņu/mWh) neatkarīgi no faktiskās enerģijas ražošanas, kas garantē ieguldītāju uzticību. Francijas inovatīvi saista "oglekļa cenu" ar fotoelektriskās elektrības cenām. Kad ES oglekļa cena pārsniedz 80 eiro/tonnu, fotoelektriskā tīkla cena automātiski palielinās par 5%, stimulējot augstu oglekļa reģionus, lai prioritizētu fotoelektriskās elektrības patēriņu.
"Fotovolta bartera tirdzniecība" jaunattīstības tirgos ir diezgan atšķirīga. Etiopija apmainās ar elektrību no savām fotoelektriskajām elektrostacijām (100GWH gadā) attiecībā uz fotoelektriskajiem moduļiem un Ķīnas tehnisko atbalstu, un šis modelis "Elektroenerģija" izvairās no ārvalstu valūtas trūkuma dilemmas. Pakistāna ir ieviesusi "fotoelektrisko rūpijas norēķinu" politiku, ļaujot fotoelektriskajām elektrostacijām piegādāt elektrību vietējiem uzņēmumiem un savākt rūpijas, kuras pēc tam var izmantot, lai iegādātos vietējās preces eksportam, veidojot slēgta cikla tirdzniecību, un līdz 2023. gadam veidojot līdz 2023. gadam 45% pieauguma tempu fotovolta uzstādītajā uzstādītajā jaudā.
3 Reģionālā spēle: Fotoelektriskās dominances konkurence un līdzsvars
Nevienmērīgais fotoelektriskās nozares ķēdes sadalījums ir izraisījis jaunu enerģijas ģeopolitisko spēli. Ķīna kontrolē 80% no globālās polikristāliskā silīcija un silīcija vafeļu ražošanas jaudas, savukārt Eiropa vada fotoelektriskos invertorus (veido 40% no pasaules tirgus daļas) un inteliģenta darbība un uzturēšana. Amerikas Savienotās Valstis subsidē vietējo fotoelektrisko ražošanu, izmantojot inflācijas samazināšanas likumu, mēģinot atgriezt piegādes ķēdi atpakaļ uz Ameriku. Šī spēle noved pie reģionālajām atšķirībām fotoelektrisko spēkstaciju celtniecības izmaksās: Dienvidaustrumu Āzija, ņemot vērā tās tuvumu Ķīnas moduļa ražošanas zonai, vienības izmaksas ir par 15% zemākas nekā Eiropā; Vietējo ražošanas prasību dēļ izmaksas Amerikas Savienotajās Valstīs ir par 20% augstākas nekā vidējā pasaules mērogā.
Pieaug “fotoelektriskās autonomijas” kustība jaunattīstības valstīs. Indijas uzsāktā ražošanas stimulēšanas shēma (PLI) prasa fotoelektriskās elektrostacijas, lai izmantotu 30% vietējo komponentu, pretējā gadījumā subsīdijas tiks atceltas, kas palielinās Indijas vietējo komponentu ražošanas jaudu no 2GW līdz 15GW 3 gadu laikā. No otras puses, Brazīlija nodrošina nodokļu atbrīvojumus fotoelektriskajām elektrostacijām, izmantojot vairāk nekā 50% no Dienvidamerikas aprīkojuma, izmantojot "lokalizācijas satura sertifikāciju", veicinot fotoelektriskās rūpniecības ķēdes integrāciju reģionā.
Mazo salu valstu "fotoelektriskā neatkarība" ir steidzamāka. Plāns "Sunshine Maldivs" Maldivu salās aizstāj dīzeļģeneratorus ar 52 no tīkla fotoelektrisko strāvas stacijām, samazinot elektrības cenas no USD 0,5/kWh līdz USD 0,3/kWh un samazinot degvielas importa izdevumus par USD 12 miljoniem gadā. Fidži apvieno fotoelektriskās vielas ar kokosriekstu eļļas enerģijas ražošanu, lietojot fotoelementus lietus sezonā un biodīzeļdegvielu sausajā sezonā, lai palielinātu enerģijas pašpietiekamību no 30% līdz 70%, atbrīvojoties no atkarības no importētās eļļas.
Fotoelektrisko elektrostaciju globālā tīkla koordinācija būtībā ir enerģijas enerģijas pārdale. Kad Sahāras saule izgaismo Parīzes ielu apgaismojumu caur kabeļiem, kad Siņdzjanas fotoelektriskais spēks virza rūpnīcas Kazahstānā un kad Maldīvu fotoelektriskie paneļi samazina to atkarību no Tuvo Austrumu eļļas, fotoelektrostacijas kļūst par jaunu mainīgu pārveidošanas enerģijas attiecību starp valstīm. Šī sadarbība prasa, lai gan tehnoloģiskie jauninājumi sadalītu fiziskos šķēršļus, gan likumu pārstrukturēšanu, lai līdzsvarotu visu pušu intereses, galu galā padarot fotoelektriskos rādītājus patiesi par globāli kopīgu tīras enerģijas avotu.