Musks reiz teica: Dodiet man vietu ar nagu uz Amerikas Savienoto Valstu kartē, un es varu radīt enerģiju, kas var apgādāt visas ASV.Viņa teiktā metode ir fotoelementu enerģijas ražošana +enerģijas uzkrāšana.
Ja liela Ķīnas province, piemēram, Iekšējā Mongolija/Qinghai un citas provinces ar lielu platību, visi saules gaisma un zemes resursi tiek izmantoti elektroenerģijas ražošanai, tā patiešām var nodrošināt valsts elektroenerģiju ideālos apstākļos.
Ķīnas pašreizējā fotoelementu kumulatīvā uzstādītā jauda ir 254,4 GW, bet saskaņā ar oglekļa neitralitātes pieņēmumu tīra, bez piesārņojuma / neizsmeļama saules enerģija pašlaik ir visdaudzsološākais virziens.
Šā gada martā publicētajā ziņojumā minēts, ka līdz 2030. gadam Ķīnas uzstādītā fotoelementu elektroenerģijas ražošanas jauda sasniegs 1025 GW, bet līdz 2060. gadam uzstādītā fotoelementu elektroenerģijas ražošanas jauda sasniegs 3800 GW.Pašreizējā tīrā enerģija ietver hidroenerģijas/kodolenerģijas/vēja enerģijas/fotoelektriskās enerģijas ražošanu, kas nav liela mēroga.Skaidrāks skaitlis ir tas, ka pērn hidroenerģijas uzstādītā jauda bija 370 miljoni kilovatu, atomenerģijas uzstādītā jauda bija 50 miljoni kilovatu, vēja enerģētikai - 280 miljoni kilovatu, bet fotogalvaniskajai enerģijai - 250 miljoni kilovatu.
Ir tik daudz tīru enerģijas avotu, un fotoelektriskās enerģijas uzstādītā jauda ir pat mazāka nekā vēja enerģijas.Kāpēc tirgus ir tik optimistisks par fotoelektrisko enerģiju?
1. Zemas izmaksas
Pēdējo desmit gadu laikā fotogalvaniskās enerģijas ražošanas izmaksas uz kilovatstundu ir samazinājušās par 89%, un vidējās elektroenerģijas izmaksas uz kilovatstundu ir viens no viszemākajiem enerģijas avotiem visu veidu elektroenerģijas ražošanā.Uz zemes izvietoto elektrostaciju vidējās būvniecības izmaksas 2019. gadā ir 4,55 juaņas par vatu, šajā laikā elektroenerģijas cena ir 0,44 juaņas par kilovatstundu;2020. gadā elektroenerģijas cena ir 3,8 juaņas par vatu, bet elektroenerģijas cena ir 0,36 juaņas par kilovatstundu.Būvniecības izmaksas turpinās samazināties par 5-10% gadā, un dati prognozē, ka līdz 2025. gadam tās samazināsies līdz 2,62 juaņas/W.
Ķīnas fotoelementu sistēma ir ieviesusi paritātes piekļuvi internetam.Pašlaik tikai dažās pirmās un otrās pakāpes pilsētās un citos reģionos, kur ir mazāk saules gaismas resursu, joprojām ir subsīdijas fotoelementiem.Lielākā daļa reģionu jau ir sasnieguši pašpietiekamību, samazinātas fotoelementu izmaksas, palielināta elektroenerģijas ražošanas efektivitāte, uzlabota monokristāliskā silīcija / polikristāliskā silīcija elektroenerģijas ražošanas efektivitāte, un izmaksas nākotnē tiks samazinātas vēl vairāk.
Pašlaik mēs saskaramies ar iepriekšējā posma deficīta problēmu, un silīcija materiālu ražošanas jauda nespēj izturēt patēriņu, kā rezultātā rodas pārmērīgi augstas izmaksas.Fotoelementu moduļi un kronšteini ir daudz lētāki nekā pirms dažiem gadiem.
2. Īss būvniecības periods
Hidroelektrostacijas celtniecība ir ļoti sarežģīta.Trīs aizu dambja būvniecības pabeigšana prasīja 15 gadus, un tika aizvākti 1,13 miljoni pamatiedzīvotāju.Pašreizējā situācijā Trīs aizas ir grūti atjaunot, cikls ir pārāk garš un izmaksas ir pārāk augstas.Vispārīgi runājot, lielo un vidējo hidroelektrostaciju būvniecības laiks ir 5-10 gadi, arī mazo hidroelektrostaciju būvniecības laiks ir 2-3 gadi.Vienīgā priekšrocība ir tā, ka hidroelektrostacijai ir ilgs darbības cikls, vismaz simts gadus.
Atomelektrostacijas ir vēl lielāki projekti, kas saistīti ar kodoldrošības jautājumiem.Viss normatīvās apstiprināšanas process, inženierbūve, uzstādīšana un nodošana ekspluatācijā prasīs 5-8 gadus.
Vēja enerģijas uzstādīšanas laiks salīdzinoši nav tik ilgs, pietiek ar apmēram gadu.
Relatīvi runājot, fotoelementu elektroenerģijas ražošana ir visvairāk laika taupošā spēkstacija.Arī centralizētā fotogalvaniskā elektroenerģijas ražošana var tērēt kādu laiku, taču tagad populārās izkliedētās fotoelektriskās, tas ir, fotogalvaniskās elektrostacijas ar elektrotīklu vai pat mikrotīklu koncepciju, 3 mēnešu laikā Elektrostacijas būvniecību var pabeigt, un īss laiks. ir ļoti piemērots kapitālieguldījumu celtniecībai.
Pēc runāšanas par priekšrocībām, aplūkosim trūkumus.Kāpēc tirgus joprojām ir pilns ar šaubām par fotoelementiem?
Fotoelementu enerģijas ražošanai tagad ir trīs galvenās problēmas.Viens no tiem ir nestabila elektroenerģijas ražošana, un ir liels daudzums gaismas un elektrības atkritumu;otrkārt, spēkstacijas ir koncentrētas attālākās vietās un ir grūti transportējamas;treškārt, centralizētie fotoelementi aizņem lielu zemes platību.
Mēs analizēsim šos trīs jautājumus pa vienam.
a.Atteikšanās no gaismas un elektrības
Gaismas atmešanas iemesls ir pārāk daudz enerģijas ražošanas.
Lai gan visas pašvaldības ierobežo elektrību, ne visas elektrības ir par maz.Piemēram, provincēs ar bagātīgiem ainavu resursiem, piemēram, Qinghai un Iekšējā Mongolija, faktiski ir pietiekami daudz enerģijas.Bet pat tad, ne tikai vēja enerģija vai fotoelementi, tie visi saskaras ar lielu problēmu: nevienmērīgu enerģijas ražošanu.
Laikapstākļi nosaka saražotās elektroenerģijas daudzumu.Fotoelementu enerģijas ražošanas avots ir saule, elektroenerģijas ražošana dienā noteikti ir lielāka nekā vakarā, un elektroenerģijas ražošana saulainā dienā noteikti ir lielāka nekā lietainā laikā.Rezultātā fotoelementu enerģijas ražošana ir atkarīga no laikapstākļiem, un tai vispār nav autonomijas.
Enerģijas uzglabāšana ir pīķa periodos saražotās elektrības uzkrāšana kaut kādā veidā.Enerģijas uzglabāšanas tehnoloģijas mērķis ir padarīt fotoelementu enerģijas ražošanu stabilāku un sasniegt maksimālo skūšanās un ielejas piepildījuma stāvokli.Pašlaik ir divas galvenās enerģijas uzglabāšanas metodes.Viens no tiem ir elektroķīmiskā enerģijas uzkrāšana, kurā elektroenerģijas uzglabāšanai izmanto baterijas;otrs ir ūdeņraža enerģija, kas pārvērš elektroenerģiju ūdeņraža enerģijā, kas ir ērta transportēšanai un uzglabāšanai, un to var izmantot, kad nepieciešams.
Fotoelementam ir vēl viens trūkums: fotoelektriskās konversijas ātrums laika gaitā samazināsies.Pēc hidroelektrostacijas uzcelšanas tā var darboties simts gadus, bet fotoelektriskās spēkstacijas komponenti laika gaitā lēnām noveco un pēc 15 gadiem var iziet no darba.
b.Elektrības transports
Nevienmērīga elektroenerģijas ražošana dažādās vietās ir sistēmiska problēma.
Ķīnai ir plaša zeme un bagātīgi resursi, un elektroenerģijas ražošanas metodes nevar vispārināt.Tādās vietās kā Junaņa un Sičuaņa, kur ūdens resursi ir bagātīgi, var izmantot vairāk hidroenerģijas, un ziemeļrietumos vairāk tiek izmantota vēja enerģija un fotoelementu enerģija.Ģeogrāfiskā atrašanās vieta tieši nosaka elektroenerģijas ražošanas apjomu.Enerģijas ražošanai sausos apgabalos ziemeļrietumos ir jābūt daudz spēcīgākai nekā vietās, kur dienvidaustrumos, dienvidrietumos utt. ir daudz lietus. Vēl apkaunojoši ir tas, ka resursiem bagātajos apgabalos ir mazāk iedzīvotāju;blīvi apdzīvotām vietām nepietiek resursu.Lai gan austrumu un dienvidu reģionos ir liels iedzīvotāju skaits, gan siltumenerģijas, gan tīras enerģijas elektroenerģijas ražošana ir ierobežota.
Ģeogrāfiskās atrašanās vietas radītā resursu nevienmērīgā sadalījuma problēma ir risināma problēma elektroenerģijas pārvadei no rietumiem uz austrumiem.Ziemeļrietumu vēja enerģija, fotoelektriskā enerģija un dienvidrietumu hidroenerģija ir jātransportē uz attīstītajiem reģioniem Tuvo Austrumu dienvidos, kas prasa elektrotīkla regulēšanu un nepieciešamību pēc UHV tālsatiksmes elektroenerģijas pārvades un pārveidošanas.
UHV projekti, tostarp aprīkojums, torņi,fotoelektriskie kabeļiun infrastruktūra utt., ir vairāk kapitālieguldījumu iekārtās un kabeļos tirgū.Aprīkojumā ietilpst līdzstrāvas iekārtas un maiņstrāvas iekārtas, piemēram, transformatori un reaktori.
c.Reģionālie ierobežojumi
Kāpēc fotoelementus var izmantot tikai Ķīnas ziemeļrietumos?Tā kā iepriekšējā tehnoloģijā tirgus ir ieinteresēts centralizētā fotoelementu elektroenerģijas ražošanā, liels skaits fotoelementu paneļu aizņem zemi, lai radītu ievērojamu elektroenerģijas daudzumu.
Centralizēta paneļu uzkrāšana, tikai reti apdzīvotās vietās, piemēram, ziemeļrietumos, var būt šāds stāvoklis.Tomēr zemes resursi centrālajos un austrumu reģionos ir salīdzinoši vērtīgi, un nav tāda nosacījuma, lai iesaistītos centralizētā fotogalvaniskās enerģijas ražošanā, tāpēc tagad populāra ir izkliedētā fotoelementu elektroenerģijas ražošana.
Ir divu veidu sadalīti, viens ir jumta fotoelements, bet otrs ir integrēts fotoelements.Jumta fotoelementiem ir stingri ierobežojumi un zema efektivitāte, tāpēc veicināšanas rezultāti nav labi.Tagad tirgus ir optimistiskāks par fotoelementu integrāciju, tas ir, fotoelektrisko jumtu + fotoelektrisko aizkaru sienu.Sadalītās fotoelektriskās elektrostacijas attiecas uz fotoelementu elektrostacijām, kuru jauda ir mazāka par 6 MW, parasti fotoelementu enerģijas ražošanas projektiem, kas būvēti uz ēku jumtiem un citām tukšām zemēm.Attālums līdz slodzei ir īss, pārraides attālums ir īss, un to ir viegli uzņemt uz vietas, tāpēc izredzes ir ļoti daudzsološas.
2021-10-18
