U valu globalnog prijelaza energije, fotonaponske elektrane, kao ključni nosač za korištenje solarne energije velikih razmjera, širi se neviđenom brzinom. Prema podacima Međunarodne energetske agencije (IEA), globalni instalirani kapacitet solarnih fotonaponskih agencije doseći će 375 gigavata u 2023. godini, s godišnjim porastom od 31,8% ukupnog instaliranog kapaciteta, pokazujući brzi zamah. Iz razvojnih trendova različitih zemalja i regija, kineski novoinstalirani kapacitet 2023. ekvivalent je novom globalnom priraštaju prethodne godine, pokazujući svoj dominantni položaj u globalnom fotonapojskom polju; A druge zemlje i regije nisu spremni zaostajati, aktivno izgovarati i ubrzati izgradnju fotonaponskih elektrana i promicati globalnu energetsku strukturu kako bi se kretali prema čistoći i održivosti.
1 Analiza trenutnog razvoja statusa globalnih fotonaponskih elektrana
(1) Kina: Vodeći izgradnju globalnih fotonaponskih elektrana
Kina je postigla izvanredne rezultate u području fotonaponskih elektrana, rangirajući se među vrhom u svijetu. 2023. godine kineski novoinstalirani fotonaponski kapacitet doseći će 200GW, što je daleko više od ostalih zemalja. Uzimajući talatansku fotonaponsku elektranu u provinciji Qinghai kao primjer, ona pokriva površinu od 609 četvornih kilometara i ima instalirani kapacitet od 8,5 milijuna kilovata, što ga čini jednom od najvećih fotonaponskih elektrana na svijetu. Elektrana ne samo da djeluje izvanredno u proizvodnji energije, s godišnjom proizvodnjom do 14 milijardi kilovatskog sati, već i postiže značajne rezultate u poboljšanju lokalnog ekološkog okruženja kroz model "fotonaponske+ekološke restauracije". Velika sadnja biljaka otpornih na sušu poput Seabuckhorn-a učinkovito smanjuje rizik od dezertifikacije zemljišta, povećava vegetacijsku pokrivenost i tvori krepostni ciklus „proizvodnje energije u brodu, obnove ploča i sadnja ploča“, pružajući model za koordinirani razvoj fotovoltaičkih elektrana i ekološke zaštite.
(2) Europa i Amerika: neprestano promovira izgled fotonaponskih elektrana
U Europi je Njemačka na čelu razvoja fotonaponskih elektrana sa zvučnom podrškom za politiku i zrelom tehnologijom. Do kraja 2023. godine instalirani kapacitet fotonaponcije u Njemačkoj doseći će 80GW, a distribuirana fotonaponska tvari iznosit će preko 70%. Fotovoltački projekti zajednice u Njemačkoj su prilično karakteristični, s širokim sudjelovanjem javnosti u ulaganjima i izgradnji. To ne samo da smanjuje prag ulaganja, već i povećava osjećaj identifikacije stanovnika s čistom energijom. U Sjedinjenim Državama Kalifornija je žarište za fotonaponski razvoj, s brojnim velikim centraliziranim fotonaponskim elektranama izgrađenim u svojim pustinjskim područjima. Sustav proizvodnje solarne energije Ivanpah smješten u pustinji Mojave ima instalirani kapacitet od 392 megavata i prihvaća naprednu tehnologiju koncentrirane solarne energije (CSP). Usredotočuje sunčevu svjetlost na gornji prijemnik Tower-a kroz veliki broj heliostata, generirajući paru s visokim temperaturama za pokretanje parne turbine za proizvodnju energije. Predstavnik je inovativnih primjena fotonaponske tehnologije u Sjedinjenim Državama.
(3) Tržišta u nastajanju: Ogroman potencijal za fotonaponske elektrane
Na Bliskom Istoku Saudijska Arabija aktivno provodi "viziju 2030" i snažno razvija fotonapojsku industriju. Alshubach fotonaponski elektrana u izgradnji ima planirani instalirani kapacitet od 4GW i postat će najveća svjetska jednoprovoltačna elektrana nakon završetka. Očekuje se da će kombinacija obilnih resursa solarne energije i snažne financijske snage Saudijske Arabije postati važan globalni izvoznik fotonaponske energije u budućnosti. Egipat, smješten u afričkoj regiji, predložio je u svojoj "sveobuhvatnoj energetskoj strategiji 2035. godine" da će instalirani kapacitet proizvodnje fotonaponske energije doseći 43GW do 2035. godine. Trenutno je Egipat izgradio više velikih fotonaponskih projekata, poput Benban Solar Park-a, s instaliranim ugrađenim kapacitetom, s instaliranim kapacitetom, u effektivnom kapacitetu.
2 izazova s kojima se suočavaju globalne fotonaponske elektrane
(1) Povrede i poteškoće u potrošnji
Fotonaponske elektrane oslanjaju se na svjetlost kako bi stvorile električnu energiju, koja ima očigledno isprekidanje i volatilnost, predstavljajući izazove stabilnom radu elektroenergetskog sustava. U nekim regijama s visokim udjelom fotonaponskog instaliranog kapaciteta, poput nekih zapadnih provincija u Kini, kada ima dovoljno sunčeve svjetlosti, količina stvaranja fotonaponske energije značajno se povećava, što može premašiti potrošnju lokalne električne mreže i dovesti do pojave napuštanja solarne energije. Prema statistikama, stopa smanjenja u nekim regijama Kine i dalje će dostići 5% -10% u 2023., što će rezultirati energetskim otpadom. Neke zemlje u Europi i Americi također se suočavaju s sličnim problemima, poput Njemačke koja treba uravnotežiti opskrbu električnom energijom i potražnju prilagođavanjem proizvodnje drugih izvora energije ili prenošenjem električne energije u susjedne zemlje tijekom razdoblja visoke fotonaponske proizvodnje energije.
(2) Dilema s troškovnom naknadom
Iako su se cijene fotonaponskih modula posljednjih godina značajno smanjile, troškovi izgradnje i rada fotonaponskih elektrana i dalje su relativno visoki. U pogledu izgradnje, zakupa zemljišta, preliminarno istraživanje i dizajn, troškovi nabave opreme i instalacije čine relativno velik udio; Tijekom faze rada, troškovi poput održavanja opreme, ručnog upravljanja i ažuriranja opreme i dalje postoje. Za neke male fotonaponske elektrane, posebno distribuirane fotonaponcije, zbog ograničene proizvodnje električne energije, razdoblje povrata ulaganja je dugo u skladu s trenutnim mehanizmom cijene električne energije, a prihod je teško zajamčiti, što utječe na entuzijazam investitora. Na tržištima u nastajanju kao što su neke afričke zemlje, zbog slabe infrastrukture, potporni troškovi izgradnje fotonaponskih elektrana su veći, dodatno komprimirajući profitne marže.
(3) Politički i tržišni rizici
Postoje značajne razlike u fotonaponskim politikama među zemljama širom svijeta, a stabilnost i kontinuitet politika utječu na dugoročni razvoj fotonaponskih elektrana. Subvencije politika nekih zemalja prebrzo su se povukle, poput nekih europskih zemalja koje smanjuju subvencije za fotonaponske elektrane 2023. godine, što je rezultiralo usporavanjem stope rasta novih instaliranih kapaciteta. Pored toga, međunarodna trgovinska trenja također donose tržišne rizike u izgradnji fotonaponskih elektrana. Sjedinjene Države, Europska unija i druge zemlje postavile su trgovinske prepreke protiv kineskih fotonaponskih proizvoda, koji su utjecali na globalnu stabilnost lanca opskrbe fotonaponskih modula, povećale troškove izgradnje fotonaponskih elektrana i povećale nesigurnost projekta.
3 Izgledi za razvojne trendove globalnih fotonaponskih elektrana
(1) Tehnološka inovacija pokreće poboljšanje učinkovitosti
U budućnosti će fotonaponska tehnologija nastaviti inovirati i promicati poboljšanje učinkovitosti proizvodnje električne energije. Kao tehnologija u nastajanju, solarne ćelije perovskita postigle su učinkovitost laboratorijske pretvorbe od preko 30%, što je daleko veće od tradicionalnih kristalnih silicijskih stanica. Očekuje se da će u sljedećih 5-10 godina stanice perovskita postići velike komercijalne aplikacije, značajno smanjujući troškove po kilovatskom satu fotonaponskih elektrana. Inteligentna tehnologija rada i održavanja široko će se primijeniti u integraciji fotonaponskih sustava elektrana. Instaliranjem velikog broja senzora za praćenje statusa rada fotonaponskih modula u stvarnom vremenu, koristeći algoritme umjetne inteligencije za unaprijed predviđanje grešaka, mogu se postići precizno održavanje, mogu se smanjiti troškovi rada i održavanja, a pouzdanost i stvaranje električne energije mogu se poboljšati.
(2) Integrirani razvoj skladištenja energije i fotonapon
Da bi se riješila povremeni problem fotonaponcije, integracija skladištenja energije i fotonaponcije postala je neizbježan trend. Sve više i više fotonaponskih elektrana grade prostore za skladištenje energije na globalnoj razini. U Australiji su neke fotonaponske elektrane opremljene sustavima za skladištenje energije litijske baterije, koji pohranjuju električnu energiju kada postoji višak fotonaponske energije i otpuštaju je tijekom vršne potrošnje električne energije ili nedovoljne sunčeve svjetlosti. To ne samo da poboljšava stabilnost napajanja, već i sudjeluje u vršnom brijanju tržišta električne energije, povećavajući prihod. Kako se troškovi tehnologije skladištenja energije smanjuju, model "fotonaponski+skladištenje energije" bit će široko promoviran širom svijeta. Očekuje se da će do 2030. godine više od 50% novo dodanih fotonaponskih elektrana širom svijeta biti opremljeno sustavima za skladištenje energije.
(3) Industrijska sinergija i globalna suradnja
Uzvodno i nizvodno koordinirani razvoj industrije fotonaponske elektrane postat će još bliži. Proizvođači fotonaponskih modula, proizvođači pretvarača, programeri elektrana i pružatelji usluga rada i održavanja ojačat će suradnju, integrirati resurse, optimizirati industrijski lanac, smanjiti troškove i poboljšati ukupnu konkurentnost. U kontekstu globalizacije, zemlje će ojačati suradnju u fotonaponskoj tehnologiji, financiranju, talentu i drugim aspektima. S naprednom tehnologijom i zrelim industrijskim lancem, Kina će igrati veću ulogu u izgradnji globalnih fotonaponskih elektrana, provesti opsežnu suradnju sa zemljama duž "pojasa i ceste", zajednički izgraditi projekte fotonaponskih elektrana i pomoći globalnoj transformaciji energije.