چرا فتوولتائیک مورد علاقه بازار است؟آیا تولید برق فتوولتائیک پراکنده فرصت هایی دارد؟

ماسک زمانی گفت: با یک ناخن در نقشه ایالات متحده مکانی به من بدهید و من می توانم انرژی ایجاد کنم که بتواند کل ایالات متحده را تامین کند.روشی که گفت تولید برق فتوولتائیک + استذخیره انرژی.

اگر استان بزرگی در چین، مانند مغولستان داخلی/ چینگهای و سایر استان‌های با مساحت وسیع، از تمام نور خورشید و منابع زمین برای تولید برق استفاده شود، در واقع می‌تواند برق کشور را در شرایط ایده‌آل تامین کند.

ظرفیت تجمعی نصب شده فتوولتائیک در چین 254.4 گیگاوات است، اما با فرض بی‌طرفی کربن، انرژی خورشیدی پاک، بدون آلودگی/پایان ناپذیر در حال حاضر امیدوارکننده‌ترین مسیر است.

در گزارشی که در ماه مارس سال جاری منتشر شد، اشاره شد که تا سال 2030، ظرفیت تولید برق فتوولتائیک نصب شده در چین به 1025 گیگاوات خواهد رسید و تا سال 2060، ظرفیت تولید برق فتوولتائیک نصب شده به 3800 گیگاوات خواهد رسید.انرژی پاک فعلی شامل نیروگاه آبی/نیروی هسته ای/نیروی باد/تولید برق فتوولتائیک است که در مقیاس بزرگ نیستند.رقم واضح تر این است که در سال گذشته ظرفیت نصب شده نیروگاه های آبی 370 میلیون کیلووات، انرژی هسته ای 50 میلیون کیلووات، نیروی بادی 280 میلیون کیلووات و برق فتوولتائیک 250 میلیون کیلووات بوده است.

منابع انرژی پاک بسیار زیادی وجود دارد و ظرفیت نصب شده برق فتوولتائیک حتی کمتر از نیروی باد است.چرا بازار نسبت به برق فتوولتائیک اینقدر خوشبین است؟

1. کم هزینه

در ده سال گذشته، هزینه تولید برق فتوولتائیک در هر کیلووات ساعت 89 درصد کاهش یافته است و میانگین هزینه برق در هر کیلووات ساعت یکی از کم‌هزینه‌ترین منابع برق در بین انواع تولید برق است.میانگین هزینه ساخت نیروگاه های زمینی در سال 2019 4.55 یوان به ازای هر وات است که در آن زمان قیمت برق 0.44 یوان در هر کیلووات ساعت است.در سال 2020، قیمت برق 3.8 یوان در هر وات و قیمت برق 0.36 یوان در هر کیلووات ساعت است.هزینه ساخت و ساز در آینده با نرخ 5 تا 10 درصد در سال کاهش خواهد یافت و داده ها پیش بینی می کنند که تا سال 2025 به 2.62 یوان / وات کاهش یابد.

فتوولتائیک چین دسترسی به اینترنت برابر را پیاده سازی کرده است.در حال حاضر، تنها چند شهر درجه یک و دو و سایر مناطق با منابع نور خورشید کمتر هنوز یارانه فتوولتائیک دارند.اکثر مناطق قبلاً به خودکفایی، کاهش هزینه فتوولتائیک، افزایش راندمان تولید برق، بهبود راندمان تولید برق سیلیکون تک کریستالی / سیلیکون پلی کریستالی دست یافته اند و هزینه در آینده بیشتر کاهش خواهد یافت.

چیزی که اکنون با آن مواجه هستیم مشکل کمبود بالادستی است و ظرفیت تولید مواد سیلیکونی نمی تواند با مصرف همگام شود و در نتیجه هزینه های بیش از حد بالایی را به همراه دارد.ماژول ها و براکت های فتوولتائیک بسیار ارزان تر از چند سال پیش هستند.

2. دوره ساخت و ساز کوتاه

ساخت نیروگاه برق آبی بسیار دشوار است.ساخت سد سه دره 15 سال به طول انجامید و 1.13 میلیون نفر از مردم بومی حذف شدند.در شرایط فعلی، بازسازی سه دره دشوار است، چرخه آن بسیار طولانی است و هزینه آن بسیار زیاد است.به طور کلی، دوره ساخت نیروگاه های برق آبی بزرگ و متوسط ​​5 تا 10 سال است و دوره ساخت نیروگاه های برق آبی کوچک نیز 2 تا 3 سال طول می کشد.تنها مزیت آن این است که نیروگاه برق آبی دارای چرخه عملیاتی طولانی، حداقل برای صد سال است.

نیروگاه های هسته ای پروژه های بزرگ تری هستند که مسائل ایمنی هسته ای را در بر می گیرند.کل فرآیند تایید مقررات، مهندسی عمران، نصب و راه اندازی 5-8 سال طول خواهد کشید.

زمان نصب نیروگاه بادی نسبتا زیاد نیست، حدود یک سال کافی است.

به طور نسبی، تولید برق فتوولتائیک کم‌هزینه‌ترین نیروگاه است.تولید برق متمرکز فتوولتائیک نیز ممکن است زمان را هدر دهد، اما در حال حاضر فتوولتائیک پرطرفدار توزیع شده، یعنی نیروگاه های فتوولتائیک با مفهوم شبکه های برق و یا حتی ریزشبکه ها، در عرض 3 ماه می توان ساخت نیروگاه را به پایان رساند و در مدت زمان کوتاهی برای ساخت و ساز سرمایه گذاری بسیار مناسب است.

پس از صحبت در مورد مزایا، اجازه دهید به معایب آن نگاهی بیندازیم.چرا بازار هنوز پر از تردید در مورد فتوولتائیک است؟

تولید برق فتوولتائیک اکنون با سه مشکل عمده مواجه است.یکی تولید برق ناپایدار است و مقدار زیادی اتلاف نور و برق وجود دارد.دوم، نیروگاه ها در مکان های دورتر متمرکز شده اند و حمل و نقل آنها دشوار است.سوم، فتوولتائیک متمرکز مقدار زیادی از زمین را اشغال می کند.

این سه موضوع را یکی یکی تحلیل خواهیم کرد.

آ.رها کردن نور و الکتریسیته

دلیل رها شدن نور، تولید بیش از حد انرژی است.

اگرچه همه دولت های محلی برق را محدود می کنند، اما تمام برق کافی نیست.به عنوان مثال، استان هایی با منابع چشم انداز فراوان مانند چینگهای و مغولستان داخلی در واقع تولید برق کافی دارند.اما با وجود این، نه تنها انرژی بادی یا فتوولتائیک، همه آنها با یک مشکل بزرگ روبرو هستند: تولید برق ناهموار.

آب و هوا میزان برق تولیدی را تعیین می کند.منبع تولید برق فتوولتائیک خورشید است، تولید برق در روز قطعاً بیشتر از عصر است و تولید برق در یک روز آفتابی قطعاً بیشتر از آن در هوای بارانی است.در نتیجه، تولید برق فتوولتائیک به آب و هوا متکی است و اصلاً خودمختاری ندارد.

ذخیره انرژی برای ذخیره برق تولید شده در دوره های اوج مصرف به نوعی است.فن آوری ذخیره انرژی برای پایدارتر کردن تولید برق فتوولتائیک و رسیدن به حالت اوج تراشیدن و پر شدن دره است.در حال حاضر دو روش اصلی ذخیره انرژی وجود دارد.یکی ذخیره انرژی الکتروشیمیایی است که از باتری ها برای ذخیره انرژی الکتریکی استفاده می کند.دیگری انرژی هیدروژن است که انرژی الکتریکی را به انرژی هیدروژن تبدیل می کند که برای حمل و نقل و ذخیره سازی راحت است و در صورت نیاز می توان از آن استفاده کرد.

فتوولتائیک یک اشکال دیگر نیز دارد: نرخ تبدیل فوتوالکتریک به مرور زمان کاهش می یابد.پس از ساخت نیروگاه برق آبی، ممکن است برای صد سال کار کند، اما اجزای نیروگاه فتوولتائیک به آرامی با گذشت زمان کهنه می‌شوند و ممکن است ۱۵ سال دیگر بازنشسته شوند.

بحمل و نقل برق

تولید ناهموار برق در مکان های مختلف یک مشکل سیستمیک است.

چین زمین وسیع و منابع فراوان دارد و روش های تولید برق را نمی توان تعمیم داد.در مکان هایی مانند یوننان و سیچوان که منابع آبی فراوان است، می توان از نیروی آبی بیشتری استفاده کرد و از نیروی باد و برق فتوولتائیک در شمال غربی بیشتر استفاده کرد.موقعیت جغرافیایی به طور مستقیم میزان تولید برق را تعیین می کند.تولید برق در مناطق خشک در شمال غرب باید بسیار قوی تر از مناطقی باشد که در جنوب شرقی، جنوب غربی و غیره بارندگی زیادی دارند.مناطق پرجمعیت منابع کافی ندارند.اگرچه مناطق شرقی و جنوبی جمعیت زیادی دارند، اما تولید برق حرارتی و انرژی پاک محدود است.

مشکل توزیع نابرابر منابع ناشی از موقعیت جغرافیایی مشکلی است که برای انتقال برق از غرب به شرق باید حل شود.نیروی باد شمال غرب، برق فتوولتائیک و برق آبی جنوب غربی باید به مناطق توسعه یافته در جنوب خاورمیانه منتقل شود، که نیاز به تنظیم شبکه برق و نیاز به انتقال و تبدیل برق از راه دور UHV دارد.

پروژه های UHV، از جمله تجهیزات، برج ها،کابل های فتوولتائیکو زیرساخت ها و غیره بیشتر سرمایه گذاری در تجهیزات و کابل های موجود در بازار هستند.تجهیزات شامل تجهیزات DC و تجهیزات AC مانند ترانسفورماتورها و راکتورها است.

جمحدودیت های منطقه ای

چرا فقط شمال غرب چین می تواند از فتوولتائیک استفاده کند؟از آنجایی که در فناوری قبلی، بازار مشتاق تولید برق متمرکز فتوولتائیک است، تعداد زیادی پنل فتوولتائیک زمین را اشغال می کنند تا برق قابل توجهی تولید کنند.

انباشت پانل متمرکز، فقط مناطق کم جمعیت مانند شمال غرب می توانند این شرایط را داشته باشند.با این حال، منابع زمین در مناطق مرکزی و شرقی نسبتاً با ارزش هستند و چنین شرایطی برای مشارکت در تولید برق متمرکز فتوولتائیک وجود ندارد، بنابراین تولید برق فتوولتائیک پراکنده اکنون رایج است.

دو نوع پراکنده وجود دارد، یکی فتوولتائیک پشت بام و دیگری فتوولتائیک یکپارچه.فتوولتائیک های پشت بام دارای محدودیت های قوی و راندمان پایین هستند، بنابراین نتایج تبلیغاتی خوب نیستند.اکنون بازار به ادغام فتوولتائیک، یعنی سقف فتوولتائیک + دیوار پرده ای فتوولتائیک خوشبین تر است.نیروگاه‌های فتوولتائیک پراکنده به نیروگاه‌های فتوولتائیک زیر 6 مگاوات، معمولاً پروژه‌های تولید برق فتوولتائیک که بر روی سقف ساختمان‌ها و سایر زمین‌های بایر بی‌کار ساخته می‌شوند، اطلاق می‌شود.فاصله تا بار کوتاه است، فاصله انتقال کوتاه است و به راحتی در محل جذب می شود، بنابراین چشم اندازها بسیار امیدوار کننده است.