ทำไมแผงเซลล์แสงอาทิตย์ถึงได้รับความนิยมจากตลาด?การผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แบบกระจายสามารถมีโอกาสได้หรือไม่?

มัสก์เคยกล่าวไว้ว่า: ขอสถานที่ที่มีเล็บมือฉันบนแผนที่ของสหรัฐอเมริกา แล้วฉันจะสามารถสร้างพลังงานที่สามารถจ่ายให้กับทั่วทั้งสหรัฐอเมริกาได้วิธีที่เขาบอกว่าคือการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์+การจัดเก็บพลังงาน.

หากจังหวัดใหญ่ในจีน เช่น มองโกเลียใน/ชิงไห่ และจังหวัดอื่นๆ ที่มีพื้นที่ขนาดใหญ่ แสงแดดและทรัพยากรที่ดินทั้งหมดถูกนำมาใช้เพื่อการผลิตไฟฟ้า ก็สามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าของประเทศได้ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม

กำลังการผลิตติดตั้งสะสมของเซลล์แสงอาทิตย์ของจีนในปัจจุบันอยู่ที่ 254.4GW แต่ภายใต้สมมติฐานของความเป็นกลางของคาร์บอน พลังงานแสงอาทิตย์ที่สะอาด ปราศจากมลภาวะ/ไม่หมดสิ้นถือเป็นทิศทางที่น่ามีแนวโน้มมากที่สุดในปัจจุบัน

ในรายงานที่เผยแพร่เมื่อเดือนมีนาคมปีนี้ ระบุว่าภายในปี 2030 กำลังการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งของจีนจะสูงถึง 1,025GW และภายในปี 2060 กำลังการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งจะสูงถึง 3,800GWพลังงานสะอาดในปัจจุบัน ได้แก่ พลังงานน้ำ/พลังงานนิวเคลียร์/พลังงานลม/ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ซึ่งมีขนาดไม่ใหญ่นักตัวเลขที่ชัดเจนยิ่งขึ้นคือในปีที่แล้ว กำลังการผลิตติดตั้งของไฟฟ้าพลังน้ำอยู่ที่ 370 ล้านกิโลวัตต์ พลังงานนิวเคลียร์อยู่ที่ 50 ล้านกิโลวัตต์ พลังงานลมอยู่ที่ 280 ล้านกิโลวัตต์ และพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์อยู่ที่ 250 ล้านกิโลวัตต์

มีแหล่งพลังงานสะอาดมากมาย และกำลังการผลิตติดตั้งของพลังงานแสงอาทิตย์ยังต่ำกว่าพลังงานลมด้วยซ้ำเหตุใดตลาดจึงมองโลกในแง่ดีเกี่ยวกับพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์

1. ต้นทุนต่ำ

ในช่วงสิบปีที่ผ่านมา ต้นทุนการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมงลดลง 89% และต้นทุนไฟฟ้าเฉลี่ยต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมงถือเป็นแหล่งพลังงานที่มีต้นทุนต่ำที่สุดแหล่งหนึ่งในบรรดาการผลิตไฟฟ้าทุกประเภทต้นทุนการก่อสร้างโรงไฟฟ้าภาคพื้นดินโดยเฉลี่ยในปี 2562 อยู่ที่ 4.55 หยวนต่อวัตต์ ซึ่งขณะนี้ราคาไฟฟ้าอยู่ที่ 0.44 หยวนต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงในปี 2563 ราคาไฟฟ้าอยู่ที่ 3.8 หยวนต่อวัตต์ และราคาไฟฟ้าอยู่ที่ 0.36 หยวนต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมงต้นทุนการก่อสร้างจะยังคงลดลงในอัตรา 5-10% ต่อปีในอนาคต และข้อมูลคาดการณ์ว่าจะลดลงเหลือ 2.62 หยวน/วัตต์ ภายในปี 2568

แผงเซลล์แสงอาทิตย์ของจีนได้ใช้การเข้าถึงอินเทอร์เน็ตแบบเท่าเทียมกันในปัจจุบัน มีเมืองชั้นหนึ่งและชั้นสองเพียงไม่กี่เมืองและภูมิภาคอื่นๆ ที่มีทรัพยากรแสงแดดน้อยเท่านั้นที่ยังคงมีเงินอุดหนุนจากเซลล์แสงอาทิตย์ภูมิภาคส่วนใหญ่ประสบความสำเร็จในการพึ่งพาตนเองได้อยู่แล้ว ลดต้นทุนพลังงานแสงอาทิตย์ ประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าของซิลิคอนโมโนคริสตัลไลน์ / โพลีคริสตัลไลน์ซิลิคอน ที่ดีขึ้น และต้นทุนจะลดลงอีกในอนาคต

สิ่งที่เรากำลังเผชิญอยู่ตอนนี้คือปัญหาการขาดแคลนต้นน้ำ และกำลังการผลิตของวัสดุซิลิกอนไม่สามารถทันกับการบริโภค ส่งผลให้ต้นทุนสูงเกินไปโมดูลและแผงเซลล์แสงอาทิตย์มีราคาถูกกว่าเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมามาก

2. ระยะเวลาการก่อสร้างสั้น

การก่อสร้างสถานีไฟฟ้าพลังน้ำเป็นเรื่องยากมากการก่อสร้างเขื่อนสามโตรกใช้เวลา 15 ปี และชนพื้นเมือง 1.13 ล้านคนถูกย้ายออกไปภายใต้สถานการณ์ปัจจุบัน เป็นการยากที่จะสร้างหุบเขาสามโตรกขึ้นใหม่ วงจรนี้ยาวเกินไปและมีค่าใช้จ่ายสูงเกินไปโดยทั่วไป ระยะเวลาการก่อสร้างสถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่และขนาดกลางคือ 5-10 ปี และระยะเวลาการก่อสร้างสถานีไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กก็ใช้เวลา 2-3 ปีเช่นกันข้อดีประการเดียวคือสถานีไฟฟ้าพลังน้ำมีวงจรการดำเนินงานที่ยาวนานอย่างน้อยก็เป็นเวลาร้อยปี

โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ยังเป็นโครงการขนาดใหญ่อีกด้วย ซึ่งเกี่ยวข้องกับประเด็นด้านความปลอดภัยทางนิวเคลียร์กระบวนการทั้งหมดในการอนุมัติตามกฎระเบียบ วิศวกรรมโยธา การติดตั้งและการว่าจ้างจะใช้เวลา 5-8 ปี

ระยะเวลาในการติดตั้งพลังงานลมค่อนข้างไม่นานนัก ประมาณ 1 ปีก็เพียงพอแล้ว

การผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์เป็นโรงไฟฟ้าที่ช่วยประหยัดเวลาได้มากที่สุดการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แบบรวมศูนย์อาจเสียเวลาเช่นกัน แต่ในปัจจุบัน โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบกระจายที่นิยมใช้กัน นั่นคือ โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีแนวคิดเรื่องโครงข่ายไฟฟ้าหรือแม้แต่ไมโครกริด ภายใน 3 เดือน การก่อสร้างโรงไฟฟ้าจะแล้วเสร็จในระยะเวลาอันสั้น เหมาะมากสำหรับการลงทุนก่อสร้าง

หลังจากพูดถึงข้อดีแล้วเรามาดูข้อเสียกันดีกว่าเหตุใดตลาดจึงยังเต็มไปด้วยข้อสงสัยเกี่ยวกับแผงเซลล์แสงอาทิตย์?

ปัจจุบันการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์กำลังเผชิญกับปัญหาสำคัญสามประการประการหนึ่งคือการผลิตไฟฟ้าที่ไม่เสถียร และมีปริมาณแสงและไฟฟ้าที่สิ้นเปลืองจำนวนมากประการที่สอง โรงไฟฟ้ากระจุกตัวอยู่ในสถานที่ห่างไกลและขนส่งได้ยากประการที่สาม แผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบรวมศูนย์ครอบครองพื้นที่ที่ดินจำนวนมาก

เราจะวิเคราะห์ทั้งสามประเด็นนี้ทีละประเด็น

ก.ละทิ้งแสงสว่างและไฟฟ้า

สาเหตุที่ละทิ้งแสงก็คือมีการผลิตไฟฟ้ามากเกินไป

แม้ว่ารัฐบาลท้องถิ่นทุกแห่งจะลดปริมาณไฟฟ้าลง แต่ไฟฟ้าทั้งหมดก็ไม่เพียงพอตัวอย่างเช่น จังหวัดที่มีทรัพยากรทิวทัศน์อุดมสมบูรณ์ เช่น ชิงไห่และมองโกเลียใน มีการผลิตพลังงานที่เพียงพอจริงๆแต่ถึงกระนั้น ไม่เพียงแต่พลังงานลมหรือไฟฟ้าโซลาร์เซลล์เท่านั้น แต่ยังประสบปัญหาใหญ่ นั่นคือ การผลิตพลังงานที่ไม่สม่ำเสมอ

สภาพอากาศเป็นตัวกำหนดปริมาณไฟฟ้าที่ผลิตได้แหล่งที่มาของการผลิตไฟฟ้าจากเซลล์แสงอาทิตย์คือดวงอาทิตย์ การผลิตไฟฟ้าในเวลากลางวันจะมากกว่าในตอนเย็นอย่างแน่นอน และการผลิตไฟฟ้าในวันที่มีแดดจะมากกว่าในสภาพอากาศฝนตกอย่างแน่นอนเป็นผลให้การผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ต้องอาศัยสภาพอากาศและไม่มีอิสระเลย

การจัดเก็บพลังงานคือการกักเก็บไฟฟ้าที่ผลิตได้ในช่วงที่มีการใช้งานสูงสุดในทางใดทางหนึ่งเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานคือการทำให้การผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์มีเสถียรภาพมากขึ้น และบรรลุสภาวะการโกนสูงสุดและการถมหุบเขาปัจจุบันมีวิธีการจัดเก็บพลังงานหลักสองวิธีหนึ่งคือการจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าเคมีซึ่งใช้แบตเตอรี่เพื่อเก็บพลังงานไฟฟ้าอีกประการหนึ่งคือพลังงานไฮโดรเจนซึ่งแปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานไฮโดรเจน ซึ่งสะดวกต่อการขนส่งและการเก็บรักษา และนำไปใช้ได้เมื่อจำเป็น

ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์มีข้อเสียอีกประการหนึ่ง นั่นคือ อัตราการแปลงโฟโตอิเล็กทริกจะลดลงเมื่อเวลาผ่านไปหลังจากสร้างสถานีไฟฟ้าพลังน้ำแล้ว อาจใช้งานได้เป็นเวลาร้อยปี แต่ส่วนประกอบของสถานีไฟฟ้าโซลาร์เซลล์จะค่อยๆ อายุมากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป และอาจเกษียณอายุใน 15 ปี

ข.การขนส่งไฟฟ้า

การผลิตไฟฟ้าไม่สม่ำเสมอในจุดต่างๆ เป็นปัญหาเชิงระบบ

จีนมีที่ดินกว้างขวางและมีทรัพยากรมากมาย และวิธีการผลิตไฟฟ้าไม่สามารถสรุปได้ทั่วไปในพื้นที่ต่างๆ เช่น ยูนนานและเสฉวน ซึ่งมีแหล่งน้ำอุดมสมบูรณ์ สามารถใช้ไฟฟ้าพลังน้ำได้มากขึ้น และใช้พลังงานลมและไฟฟ้าโซลาร์เซลล์มากขึ้นในภาคตะวันตกเฉียงเหนือที่ตั้งทางภูมิศาสตร์เป็นตัวกำหนดปริมาณการผลิตไฟฟ้าโดยตรงการผลิตไฟฟ้าในพื้นที่แห้งแล้งทางตะวันตกเฉียงเหนือจะต้องแข็งแกร่งกว่าในพื้นที่ที่มีฝนตกมากทางตะวันออกเฉียงใต้ ตะวันตกเฉียงใต้ ฯลฯ สิ่งที่น่าอายกว่านั้นคือพื้นที่ที่อุดมด้วยทรัพยากรมีประชากรน้อยกว่าพื้นที่ที่มีประชากรหนาแน่นมีทรัพยากรไม่เพียงพอแม้ว่าพื้นที่ภาคตะวันออกและภาคใต้จะมีประชากรจำนวนมาก แต่การผลิตไฟฟ้าทั้งพลังงานความร้อนและพลังงานสะอาดก็ยังถูกจำกัด

ปัญหาการกระจายทรัพยากรไม่สม่ำเสมอที่เกิดจากที่ตั้งทางภูมิศาสตร์คือปัญหาที่ต้องแก้ไขสำหรับการส่งไฟฟ้าจากตะวันตกไปตะวันออกพลังงานลมตะวันตกเฉียงเหนือ พลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ และไฟฟ้าพลังน้ำตะวันตกเฉียงใต้ จำเป็นต้องขนส่งไปยังพื้นที่ที่พัฒนาแล้วทางตอนใต้ของตะวันออกกลาง ซึ่งจำเป็นต้องมีการควบคุมโครงข่ายไฟฟ้า และความจำเป็นในการส่งและเปลี่ยนพลังงานทางไกล UHV

โครงการ UHV ได้แก่ อุปกรณ์ หอคอยสายเคเบิลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์และโครงสร้างพื้นฐาน ฯลฯ เป็นการลงทุนด้านอุปกรณ์และสายเคเบิลในตลาดมากขึ้นอุปกรณ์ประกอบด้วยอุปกรณ์ DC และอุปกรณ์ AC เช่น หม้อแปลงไฟฟ้าและเครื่องปฏิกรณ์

ค.ข้อจำกัดในระดับภูมิภาค

เหตุใดมีเพียงทางตะวันตกเฉียงเหนือของจีนเท่านั้นที่สามารถใช้ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ได้เนื่องจากในเทคโนโลยีก่อนหน้านี้ ตลาดมีความกระตือรือร้นในการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แบบรวมศูนย์ แผงเซลล์แสงอาทิตย์จำนวนมากจึงใช้พื้นที่เพื่อผลิตไฟฟ้าจำนวนมาก

การสะสมแผงแบบรวมศูนย์เฉพาะพื้นที่ที่มีประชากรเบาบางเช่นภาคตะวันตกเฉียงเหนือเท่านั้นที่สามารถมีเงื่อนไขนี้ได้อย่างไรก็ตาม ทรัพยากรที่ดินในภาคกลางและภาคตะวันออกค่อนข้างมีค่า และไม่มีเงื่อนไขดังกล่าวในการมีส่วนร่วมในการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แบบรวมศูนย์ ดังนั้น การผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แบบกระจายจึงได้รับความนิยมในปัจจุบัน

การจำหน่ายมีสองประเภท ประเภทหนึ่งคือไฟฟ้าโซลาร์เซลล์บนหลังคา และอีกประเภทหนึ่งเป็นไฟฟ้าโซลาร์เซลล์รวมเซลล์แสงอาทิตย์บนชั้นดาดฟ้ามีข้อจำกัดอย่างมากและมีประสิทธิภาพต่ำ ดังนั้นผลการโปรโมตจึงไม่ดีขณะนี้ตลาดมีทัศนคติเชิงบวกมากขึ้นเกี่ยวกับการบูรณาการเซลล์แสงอาทิตย์ ซึ่งก็คือ หลังคาไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ + ผนังม่านไฟฟ้าโซลาร์เซลล์โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบกระจายหมายถึงโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีขนาดต่ำกว่า 6 เมกะวัตต์ ซึ่งโดยปกติแล้วจะเป็นโครงการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ที่สร้างขึ้นบนหลังคาอาคารและพื้นที่รกร้างว่างเปล่าอื่นๆระยะทางในการบรรทุกสั้น ระยะการส่งข้อมูลสั้น และง่ายต่อการดูดซับ ณ จุดนั้น ดังนั้นโอกาสจึงมีแนวโน้มมาก