Zakaj je fotovoltaika na trgu naklonjena?Ali ima porazdeljena fotovoltaična proizvodnja energije priložnosti?

Musk je nekoč rekel: dajte mi mesto z nohtom na zemljevidu Združenih držav in lahko ustvarim energijo, ki lahko oskrbuje celotne ZDA.Metoda, po njegovih besedah, je fotovoltaična proizvodnja energije +shranjevanje energije.

Če velika provinca na Kitajskem, kot je Notranja Mongolija/Qinghai in druge province z velikim območjem, vso sončno svetlobo in zemeljske vire uporabi za proizvodnjo električne energije, lahko resnično zagotavlja električno energijo v državi pod idealnimi pogoji.

Trenutna kumulativna inštalirana zmogljivost fotovoltaike na Kitajskem je 254,4 GW, vendar je pod predpostavko ogljične nevtralnosti čista sončna energija brez onesnaževanja/neizčrpna sončna energija trenutno najbolj obetavna smer.

V poročilu, objavljenem marca letos, je bilo omenjeno, da bo do leta 2030 instalirana fotonapetostna zmogljivost Kitajske za proizvodnjo električne energije dosegla 1025 GW, do leta 2060 pa bo instalirana fotovoltaična zmogljivost za proizvodnjo električne energije dosegla 3800 GW.Trenutna čista energija vključuje hidroenergijo/jedrsko energijo/vetrno energijo/fotovoltaično proizvodnjo energije, ki po obsegu ni velika.Bolj jasen podatek je, da je lani instalirana moč hidroelektrarn znašala 370 milijonov kilovatov, jedrske energije 50 milijonov kilovatov, vetrne energije 280 milijonov kilovatov in fotovoltaike 250 milijonov kilovatov.

Čistih virov energije je toliko, inštalirana moč fotonapetostne elektrarne pa je celo nižja od vetrne.Zakaj je trg tako optimističen glede fotovoltaične energije?

1. Nizki stroški

V zadnjih desetih letih se je cena fotonapetostne proizvodnje električne energije na kilovatno uro znižala za 89 %, povprečna cena električne energije na kilovatno uro pa je eden najcenejših virov energije med vsemi vrstami proizvodnje električne energije.Povprečni stroški gradnje zemeljskih elektrarn v letu 2019 so 4,55 juana na vat, takrat je cena električne energije 0,44 juana na kilovatno uro;leta 2020 je cena električne energije 3,8 juana na vat, cena električne energije pa 0,36 juana na kilovatno uro.Stroški gradnje bodo v prihodnosti še naprej upadali po stopnji 5-10 % na leto, podatki pa napovedujejo, da bodo do leta 2025 padli na 2,62 juana/W.

Kitajska fotovoltaika je uvedla paritetni dostop do interneta.Trenutno ima le nekaj mest prve in druge stopnje ter drugih regij z manj sončnih virov še vedno subvencije za fotovoltaiko.Večina regij je že dosegla samooskrbo, zmanjšala stroške fotovoltaike, povečala učinkovitost proizvodnje električne energije, izboljšala učinkovitost proizvodnje električne energije monokristalnega silicija / polikristalnega silicija, stroški pa se bodo v prihodnosti še znižali.

Zdaj se soočamo s problemom pomanjkanja na začetku proizvodne verige, proizvodna zmogljivost silicijevih materialov pa ne more slediti porabi, kar povzroča previsoke stroške.Fotovoltaični moduli in nosilci so veliko cenejši kot pred nekaj leti.

2. Kratko obdobje gradnje

Gradnja hidroelektrarne je zelo zahtevna.Gradnja jezu Treh sotesk je trajala 15 let, odstranili pa so 1,13 milijona staroselcev.V trenutnih razmerah je težko obnoviti Tri soteske, cikel je predolg in stroški previsoki.Na splošno velja, da je doba izgradnje velikih in srednjih hidroelektrarn 5-10 let, doba izgradnje malih hidroelektrarn pa tudi 2-3 leta.Edina prednost je, da ima hidroelektrarna dolg obratovalni cikel, vsaj sto let.

Jedrske elektrarne so še večji projekti, ki vključujejo vprašanja jedrske varnosti.Celoten postopek regulativne odobritve, nizke gradnje, montaže in zagona bo trajal 5-8 let.

Čas namestitve vetrne elektrarne je razmeroma kratek, dovolj je približno eno leto.

Relativno gledano je fotovoltaična proizvodnja električne energije najbolj časovno varčna elektrarna.Tudi centralizirana fotovoltaična proizvodnja energije lahko izgubi nekaj časa, vendar je zdaj priljubljena distribuirana fotovoltaika, torej fotovoltaične elektrarne s konceptom električnih omrežij ali celo mikromrež, v 3 mesecih Gradnja elektrarne je lahko končana in v kratkem času je zelo primeren za investicijsko gradnjo.

Potem ko smo govorili o prednostih, poglejmo še slabosti.Zakaj je trg še vedno poln dvomov o fotovoltaiki?

Fotovoltaična proizvodnja električne energije se zdaj sooča s tremi velikimi težavami.Ena je nestabilna proizvodnja električne energije in obstaja velika količina odpadne svetlobe in električne energije;drugič, elektrarne so skoncentrirane na bolj oddaljenih lokacijah in jih je težko prevažati;tretjič, centralizirana fotovoltaika zaseda veliko ozemlja.

Ta tri vprašanja bomo analizirali eno za drugo.

a.Opustitev svetlobe in elektrike

Razlog za opuščanje svetlobe je prevelika proizvodnja električne energije.

Čeprav vse lokalne oblasti omejujejo elektriko, vsa elektrika ni nezadostna.Na primer, province z bogatimi pokrajinskimi viri, kot sta Qinghai in Notranja Mongolija, imajo dejansko zadostno proizvodnjo električne energije.Toda kljub temu se ne le vetrna energija ali fotovoltaika soočajo z velikim problemom: neenakomerno proizvodnjo električne energije.

Vreme določa količino proizvedene električne energije.Vir fotovoltaične proizvodnje električne energije je sonce, proizvodnja električne energije podnevi je zagotovo večja kot zvečer, proizvodnja električne energije na sončen dan pa je zagotovo večja kot v deževnem vremenu.Posledično je fotovoltaična proizvodnja električne energije odvisna od vremena in nima nikakršne avtonomije.

Shranjevanje energije je na nek način shranjevanje električne energije, proizvedene v konicah.Tehnologija shranjevanja energije naj bi naredila fotonapetostno proizvodnjo energije stabilnejšo in dosegla stanje največjega britja in polnjenja doline.Trenutno obstajata dve glavni metodi shranjevanja energije.Ena je elektrokemijsko shranjevanje energije, ki za shranjevanje električne energije uporablja baterije;drugi je vodikova energija, ki pretvarja električno energijo v vodikovo energijo, ki je primerna za transport in shranjevanje ter se lahko uporablja, kadar je to potrebno.

Fotovoltaika ima še eno pomanjkljivost: stopnja fotoelektrične pretvorbe se sčasoma zmanjša.Hidroelektrarna lahko po zgrajeni obratuje še sto let, vendar se komponente fotovoltaične elektrarne sčasoma počasi starajo in se lahko upokojijo v 15 letih.

b.Prevoz električne energije

Neenakomerna proizvodnja električne energije na različnih mestih je sistemski problem.

Kitajska ima ogromno ozemlja in obilne vire, zato metod pridobivanja električne energije ni mogoče posploševati.V krajih, kot sta Yunnan in Sechuan, kjer so vodni viri bogati, je mogoče uporabiti več hidroenergije, vetrna energija in fotovoltaična energija pa se bolj uporabljata na severozahodu.Geografska lega neposredno določa količino proizvodnje električne energije.Proizvodnja električne energije v sušnih območjih na severozahodu mora biti veliko močnejša kot v krajih z veliko dežja na jugovzhodu, jugozahodu itd. Bolj neprijetno je, da imajo območja, bogata z viri, manj prebivalstva;gosto poseljena območja nimajo dovolj virov.Čeprav imata vzhodna in južna regija veliko prebivalcev, je proizvodnja električne energije s toplotno in čisto energijo omejena.

Problem neenakomerne porazdelitve virov zaradi geografske lege je problem, ki ga je treba rešiti pri prenosu električne energije od zahoda proti vzhodu.Energijo severozahodnega vetra, fotovoltaične energije in jugozahodne hidroenergije je treba prenesti v razvite regije na jugu Bližnjega vzhoda, kar zahteva regulacijo električnega omrežja in potrebo po UHV prenosu in transformaciji električne energije na dolge razdalje.

UHV projekti, vključno z opremo, stolpi,fotovoltaični kabliin infrastruktura itd., so več kapitalskih naložb v opremo in kable na trgu.Oprema vključuje opremo za enosmerni tok in opremo za izmenični tok, kot so transformatorji in reaktorji.

c.Regionalne omejitve

Zakaj samo severozahodna Kitajska lahko uporablja fotovoltaiko?Ker je v prejšnji tehnologiji trg navdušen nad centralizirano fotonapetostno proizvodnjo električne energije, veliko število fotonapetostnih panelov zaseda tla, da proizvedejo veliko električne energije.

Centralizirano kopičenje plošč, le redko poseljena območja, kot je severozahod, imajo lahko to stanje.Vendar pa so zemljiški viri v osrednjih in vzhodnih regijah razmeroma dragoceni in ni takega pogoja za centralizirano fotovoltaično proizvodnjo električne energije, zato je porazdeljena fotovoltaična proizvodnja električne energije zdaj priljubljena.

Obstajata dve vrsti porazdeljenih, ena je strešna fotovoltaika, druga pa integrirana fotovoltaika.Strešna fotovoltaika ima močne omejitve in nizko učinkovitost, zato rezultati promocije niso dobri.Zdaj je trg bolj optimističen glede fotovoltaične integracije, to je fotovoltaične strehe + fotovoltaične zavese.Porazdeljene fotovoltaične elektrarne se nanašajo na fotovoltaične elektrarne z močjo pod 6 MW, običajno fotovoltaične projekte za proizvodnjo električne energije, zgrajene na strehah stavb in drugih neuporabnih odpadkih.Razdalja do tovora je kratka, razdalja prenosa je kratka in jo je enostavno absorbirati na kraju samem, zato so obeti zelo obetavni.