Perché il fotovoltaico è favorito dal mercato?La generazione di energia fotovoltaica distribuita può offrire opportunità?

Musk una volta disse: Datemi un posto con un'unghia sulla mappa degli Stati Uniti e potrò creare energia in grado di rifornire tutti gli Stati Uniti.Il metodo che ha detto è la generazione di energia fotovoltaica +accumulo di energia.

Se una grande provincia della Cina, come la Mongolia Interna/Qinghai e altre province con una vasta area, tutta la luce solare e le risorse del territorio vengono utilizzate per la produzione di energia, può effettivamente fornire energia elettrica al paese in condizioni ideali.

L'attuale capacità installata cumulativa di fotovoltaico in Cina è di 254,4 GW, ma con la premessa della neutralità delle emissioni di carbonio, l'energia solare pulita, priva di inquinamento e inesauribile è attualmente la direzione più promettente.

In un rapporto pubblicato nel marzo di quest'anno, è stato menzionato che entro il 2030, la capacità di generazione di energia fotovoltaica installata in Cina raggiungerà 1.025 GW, ed entro il 2060, la capacità di generazione di energia fotovoltaica installata raggiungerà 3.800 GW.L’attuale energia pulita comprende l’energia idroelettrica/nucleare/eolica/fotovoltaica, che non sono di grandi dimensioni.Un dato più chiaro è che l’anno scorso la capacità installata di energia idroelettrica era di 370 milioni di kilowatt, quella di energia nucleare era di 50 milioni di kilowatt, quella di energia eolica era di 280 milioni di kilowatt e quella di energia fotovoltaica era di 250 milioni di kilowatt.

Le fonti di energia pulita sono tantissime e la capacità installata del fotovoltaico è addirittura inferiore a quella dell’eolico.Perché il mercato è così ottimista riguardo al fotovoltaico?

1. Basso costo

Negli ultimi dieci anni, il costo della produzione di energia fotovoltaica per kilowattora è diminuito dell’89% e il costo medio dell’elettricità per kilowattora è una delle fonti di energia a più basso costo tra tutti i tipi di produzione di energia.Il costo medio di costruzione delle centrali elettriche a terra nel 2019 è di 4,55 yuan per watt, in quel periodo il prezzo dell’elettricità è di 0,44 yuan per kilowattora;nel 2020, il prezzo dell'elettricità è di 3,8 yuan per watt e il prezzo dell'elettricità è di 0,36 yuan per kilowattora.In futuro i costi di costruzione continueranno a diminuire a un tasso del 5-10% annuo e i dati prevedono che scenderanno a 2,62 yuan/W entro il 2025.

Il fotovoltaico cinese ha implementato la parità di accesso a Internet.Al momento, solo poche città di primo e secondo livello e altre regioni con minori risorse solari beneficiano ancora di sussidi per il fotovoltaico.La maggior parte delle regioni ha già raggiunto l’autosufficienza, ha ridotto i costi del fotovoltaico, ha aumentato l’efficienza della produzione di energia, ha migliorato l’efficienza della produzione di energia del silicio monocristallino/policristallino e i costi saranno ulteriormente ridotti in futuro.

Quello che stiamo affrontando ora è il problema della carenza di risorse a monte e la capacità di produzione di materiali di silicio non riesce a tenere il passo con il consumo, con conseguenti costi eccessivamente elevati.I moduli e le staffe fotovoltaiche sono molto più economici rispetto a qualche anno fa.

2. Breve periodo di costruzione

La costruzione della centrale idroelettrica è molto difficile.Ci sono voluti 15 anni per completare la costruzione della diga delle Tre Gole e 1,13 milioni di indigeni sono stati allontanati.Nella situazione attuale è difficile ricostruire le Tre Gole, il ciclo è troppo lungo e i costi troppo alti.In generale, il periodo di costruzione delle centrali idroelettriche di grandi e medie dimensioni è di 5-10 anni, ma anche il periodo di costruzione delle piccole centrali idroelettriche dura 2-3 anni.L'unico vantaggio è che la centrale idroelettrica ha un ciclo operativo lungo, almeno cento anni.

Le centrali nucleari sono progetti ancora più grandi, che coinvolgono questioni di sicurezza nucleare.L'intero processo di approvazione normativa, ingegneria civile, installazione e messa in servizio richiederà 5-8 anni.

Il tempo di installazione dell’energia eolica non è relativamente lungo, è sufficiente circa un anno.

Relativamente parlando, la generazione di energia fotovoltaica è la centrale elettrica che fa risparmiare più tempo.Anche la produzione di energia fotovoltaica centralizzata può far perdere tempo, ma ora il popolare fotovoltaico distribuito, cioè le centrali fotovoltaiche con il concetto di reti elettriche o addirittura microreti, entro 3 mesi. La costruzione della centrale può essere completata, e nel breve periodo è molto adatto per la costruzione di investimenti di capitale.

Dopo aver parlato dei vantaggi, passiamo agli svantaggi.Perché il mercato è ancora pieno di dubbi sul fotovoltaico?

La produzione di energia fotovoltaica si trova ora ad affrontare tre problemi principali.Il primo è la produzione di energia instabile, con una grande quantità di sprechi di luce ed elettricità;in secondo luogo, le centrali elettriche sono concentrate in località più remote e difficili da trasportare;in terzo luogo, il fotovoltaico centralizzato occupa una grande quantità di superficie terrestre.

Analizzeremo queste tre questioni una per una.

UN.Abbandonare la luce e l'elettricità

Il motivo dell'abbandono della luce è che viene generata troppa energia.

Sebbene tutti i governi locali stiano riducendo l’elettricità, non tutta l’elettricità è insufficiente.Ad esempio, le province con abbondanti risorse paesaggistiche come il Qinghai e la Mongolia Interna hanno effettivamente una produzione di energia sufficiente.Ma anche così, non solo l’energia eolica o quella fotovoltaica, tutte devono affrontare un grosso problema: la produzione di energia non uniforme.

Il tempo determina la quantità di elettricità generata.La fonte di produzione di energia fotovoltaica è il sole, la produzione di energia durante il giorno è decisamente maggiore di quella serale e la produzione di energia in una giornata soleggiata è decisamente maggiore di quella in tempo piovoso.Di conseguenza, la produzione di energia fotovoltaica dipende dalle condizioni meteorologiche e non ha alcuna autonomia.

Lo stoccaggio dell’energia consiste nell’immagazzinare in qualche modo l’elettricità generata durante i periodi di punta.La tecnologia di accumulo dell’energia serve a rendere la produzione di energia fotovoltaica più stabile e a raggiungere uno stato di riduzione dei picchi e riempimento delle valli.Attualmente esistono due metodi principali di stoccaggio dell’energia.Uno è l’accumulo di energia elettrochimica, che utilizza batterie per immagazzinare energia elettrica;l’altra è l’energia dell’idrogeno, che converte l’energia elettrica in energia dell’idrogeno, conveniente per il trasporto e lo stoccaggio e può essere utilizzata quando necessario.

Il fotovoltaico presenta un altro inconveniente: il tasso di conversione fotoelettrica decadrà nel tempo.Una volta costruita, la centrale idroelettrica può funzionare per un centinaio di anni, ma i componenti della centrale fotovoltaica invecchiano lentamente nel tempo e potrebbero andare in pensione tra 15 anni.

B.Trasporto di elettricità

La produzione di energia non uniforme in vari luoghi è un problema sistemico.

La Cina ha vasti territori e risorse abbondanti, e i metodi di generazione dell’energia non possono essere generalizzati.In luoghi come lo Yunnan e il Sichuan, dove le risorse idriche sono abbondanti, è possibile utilizzare più energia idroelettrica, mentre nel nord-ovest si utilizzano maggiormente l’energia eolica e quella fotovoltaica.La posizione geografica determina direttamente la quantità di energia generata.La produzione di energia nelle aree aride del nord-ovest deve essere molto più forte che in luoghi con forti piogge nel sud-est, nel sud-ovest, ecc. Ciò che è più imbarazzante è che le aree ricche di risorse hanno meno popolazioni;le aree densamente popolate non dispongono di risorse sufficienti.Sebbene le regioni orientali e meridionali abbiano una popolazione numerosa, sia l’energia termica che la produzione di energia pulita sono limitate.

Il problema della distribuzione ineguale delle risorse causata dalla posizione geografica è il problema da risolvere per la trasmissione di energia da ovest a est.L’energia eolica del nord-ovest, l’energia fotovoltaica e l’energia idroelettrica del sud-ovest devono essere trasportate nelle regioni sviluppate del sud del Medio Oriente, il che richiede la regolamentazione della rete elettrica e la necessità di trasmissione e trasformazione di energia UHV a lunga distanza.

Progetti UHV, comprese apparecchiature, torri,cavi fotovoltaicie le infrastrutture, ecc., rappresentano maggiori investimenti di capitale in apparecchiature e cavi sul mercato.Le apparecchiature includono apparecchiature CC e apparecchiature CA, come trasformatori e reattori.

C.Restrizioni regionali

Perché solo la Cina nordoccidentale può utilizzare il fotovoltaico?Poiché nella tecnologia precedente il mercato puntava sulla generazione centralizzata di energia fotovoltaica, un gran numero di pannelli fotovoltaici occupano il terreno per generare una quantità considerevole di elettricità.

Accumulo centralizzato di pannelli, solo le aree scarsamente popolate come il Nord-Ovest possono avere questa condizione.Tuttavia, le risorse del territorio nelle regioni centrali e orientali sono relativamente preziose e non esiste alcuna condizione per impegnarsi nella produzione di energia fotovoltaica centralizzata, quindi la generazione di energia fotovoltaica distribuita è ora popolare.

Esistono due tipologie di fotovoltaico distribuito, uno è fotovoltaico su tetto e l'altro è fotovoltaico integrato.Il fotovoltaico sui tetti presenta forti limitazioni e una bassa efficienza, quindi i risultati della promozione non sono buoni.Ora il mercato è più ottimista riguardo all'integrazione fotovoltaica, ovvero tetto fotovoltaico + facciata continua fotovoltaica.Gli impianti fotovoltaici distribuiti si riferiscono a centrali fotovoltaiche inferiori a 6 MW, solitamente progetti di generazione di energia fotovoltaica costruiti sui tetti degli edifici e su altri terreni incolti.La distanza dal carico è breve, la distanza di trasmissione è breve ed è facile essere assorbiti sul posto, quindi le prospettive sono molto promettenti.