نائمة لمدة 20 عامًا ، تقف الخلايا الكهروضوئية على موقع الحافة مرة أخرى
ستكون محطة الطاقة الكهروضوئية على رأس الاستثمار ، حيث تستجيب جميع البلدان في جميع أنحاء العالم لخطط خالية من الكربون ، وتنفذ سياسات لتعزيز الطاقة الخضراء ، وسيكون عام 2021 عام التطور السريع للطاقة الكهروضوئية.
"بفضل الجهود المشتركة لجميع قطاعات سلسلة الصناعة ، حققت الطاقة الكهروضوئية سعرًا منخفضًا أو حتى وصولاً إلى الإنترنت بسعر منخفض. ونحن على ثقة من أنه بحلول نهاية فترة الخطة الخمسية الرابعة عشرة ، ستنخفض تكلفة الطاقة الكهروضوئية الى 0.1 يوان الى 0.15 يوان واخيرا ستحل الطاقة الشمسية محل الفحم ". وقال تشو قونغ شان ، رئيس مجموعة GCL والرئيس المشارك للمجلس العالمي للطاقة الشمسية ، لصحيفة China Electronic News.
من المفهوم أنه في عام 2020 ، بلغت تكلفة إنشاء محطة الطاقة الكهروضوئية حوالي 3.5 يوان / واط ، وتكلفة الطاقة لكل كيلو وات ساعة حوالي 0.36 يوان / كيلو وات ساعة ، وهو ما يعادل أساسًا سعر الطاقة الحرارية (المتوسط) سعر فحم إزالة الكبريت في عام 2019 هو 0.3624 يوان / كيلوواط ساعة). وفقًا لبيانات إدارة الطاقة الوطنية ، احتلت قدرة الطاقة الكهروضوئية المركبة حديثًا في الصين المرتبة الأولى في العالم لمدة ثماني سنوات متتالية ، وستتجاوز قدرة توصيل الشبكة الكهروضوئية السنوية 40 جيجاوات في عام 2020. وانغ بو هوا ، نائب الرئيس والأمين العام لشركة قالت جمعية صناعة الخلايا الكهروضوئية الصينية ، إنه خلال فترة "الخطة الخمسية الرابعة عشرة" ، ستصل الطاقة الكهروضوئية السنوية الجديدة المركبة في الصين إلى 70 جيجاواط ، والتي من المتوقع أن تصل إلى 90 جيجاواط.
في سياق حيادية الكربون ، مع دعم السياسات والدعم الفني وطلب السوق ، تتمتع صناعة الطاقة الكهروضوئية بمساحة نمو تزيد عن عشر مرات أو حتى عشرات المرات. لا عجب في مقابلة مع China Electronics News ، نيو شينوي ، الرئيس التنفيذي لتكنولوجيا Jingao ، أن عام 2021 هو "العام الأول لتطوير صناعة الخلايا الكهروضوئية". يعتقد وانغ ينج ، المدير العام لشركة Longji Co.، Ltd. ، أن صناعة الخلايا الكهروضوئية ستنمو بسرعة في "نقطة الانطلاق" و "نقطة انطلاق جديدة".
السياسة: ستزداد نسبة الخلايا الكهروضوئية بشكل كبير
في 22 سبتمبر و 12 ديسمبر من العام الماضي ، أعلنت الصين مرتين للعالم: ستعزز الصين مساهمتها الوطنية المستقلة ، وتسعى جاهدة للوصول إلى ذروة انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بحلول عام 2030 ، وتسعى جاهدة لتحقيق حياد الكربون بحلول عام 2060. بحلول عام 2030 ، المجموع الكلي ستصل القدرة المركبة لطاقة الرياح والطاقة الشمسية إلى أكثر من 1.2 مليار كيلووات.
في نوفمبر من العام الماضي ، تم إصدار اقتراح اللجنة المركزية للحزب الشيوعي الصيني بشأن صياغة الخطة الخمسية الرابعة عشرة للتنمية الاقتصادية والاجتماعية الوطنية والأهداف طويلة الأجل لعام 2035. عدد من مقترحات التخطيط المتعلقة بالطاقة الجديدة ، بما في ذلك تسريع نمو الطاقة الجديدة وصناعات المواد الجديدة ، وتعزيز ثورة الطاقة ، وتخصيص موارد الطاقة ، وتقليل انبعاثات الكربون بعد الوصول إلى الذروة. في ديسمبر من العام الماضي ، أكد مؤتمر العمل الاقتصادي المركزي أنه ينبغي علينا القيام بعمل جيد في ذروة الكربون وتحييد الكربون ، وتطوير طاقة جديدة بقوة.
تولي الدولة أهمية كبيرة للصناعات الكهروضوئية وغيرها من صناعات الطاقة الجديدة إلى آفاق جديدة غير مسبوقة. أحدث الالتهاب الرئوي الناجم عن فيروس كورونا الجديد تأثيرًا خطيرًا على جميع مناحي الحياة تحت توجيه ومرافقة سلسلة من السياسات والتدابير مثل الظروف القياسية لصناعة الطاقة الكهروضوئية ، وما إلى ذلك ، لكن الصناعة الكهروضوئية في الصين أظهرت مثابرة وصلابة. وفقًا لإحصاءات جمعية الصناعة الكهروضوئية الصينية ، في الأرباع الثلاثة الأولى من عام 2020 ، حافظت نهاية التصنيع للصناعة الكهروضوئية على نمو مستقر ، حيث بلغ إنتاج السيليكون متعدد البلورات 290000 طن ، بزيادة سنوية قدرها 18.9٪ ؛ إنتاج رقائق السيليكون 115gw ، بزيادة سنوية قدرها 15.7٪ ؛ إنتاج الرقائق الخلوية 93gw ، بزيادة سنوية قدرها 13.1٪ ؛ وإخراج وحدات 80gw ،
حققت المنتجات الكهروضوئية في الصين أفضل أداء من حيث التكلفة في العالم ، ويعد مقياس السعة لكل وصلة هو الأول في العالم. تُظهر دراسة ماكينزي الشاملة المقارنة حول قوة الابتكار في الصين والولايات المتحدة أن الصناعة الكهروضوئية هي الصناعة الصينية الرائدة في الولايات المتحدة وتتمتع بميزة تنافسية كبيرة (وأكبر).
أمامنا سوق مزدهر ضخم. قال وانغ بو هوا إنه بحلول عام 2025 ، ستشكل الطاقة المتجددة 95٪ من قدرة توليد الطاقة الجديدة ، وستمثل الخلايا الكهروضوئية 60٪ من إجمالي طاقة الطاقة المتجددة الجديدة.
التكلفة: الطاقة الكهروضوئية تعادل في الأساس الطاقة الحرارية
بعد 20 عامًا من التحسين ، تخلصت صناعة الطاقة الكهروضوئية في الصين بالفعل من معضلة "نهايتين". لقد أدركت سلسلة التوريد بشكل أساسي التحكم الذاتي ، واحتلت السعة المركبة الجديدة المرتبة الأولى في العالم لمدة 8 سنوات متتالية.
كقائد لأكبر مؤسسة للمواد الكهروضوئية في العالم ، يعتقد Zhu Gongshan أن ثورة أي صناعة هي تعزيز ثورة التطبيق بأكمله من خلال ثورة المواد والمعدات والتكنولوجيا.
إذا نظرنا إلى الوراء في الخطة الخمسية الثالثة عشرة ، فقد تطور السيليكون متعدد الكريستالات من 18-36 زوجًا من القضبان إلى أكثر من 40 زوجًا من القضبان ، وزادت قدرة الهدرجة الباردة بمقدار 2-3 مرات ، وزاد النقاء من الدرجة الشمسية 1 إلى الصف الإلكتروني 3 ؛ لقد أدركت رقائق السيليكون تمامًا قطع الأسلاك الماسية ، وزادت سعة تغذية الفرن البلوري الفردي بمقدار 5 مرات ؛ زاد متوسط كفاءة التحويل للإنتاج الضخم للخلية البلورية المفردة من 20.5٪ في عام 2016 إلى 22.8٪ في عام 2020 ، وتجاوزت الشركات الرائدة 23٪ ؛ تم توطين معدات التخميل الخلفي للبطارية ، وزادت قدرة إنتاج الخط الفردي من 150 ميجاوات إلى 550 ميجاوات ، وتم تخفيض تكلفة استثمار المعدات من 600000 يوان / ميجاوات إلى 225000 يوان / ميجاوات ؛ تمت زيادة قوة المكونات الرئيسية من 250 وات في عام 2016 إلى أكثر من 450 وات في عام 2020 ؛ تم تحسين مستوى العاكس الذكي وعالي الطاقة بشكل كبير.
أدى الابتكار التكنولوجي إلى انخفاض مطرد في تكلفة كل رابط في سلسلة الصناعة الكهروضوئية. انخفض سعر البولي سيليكون بنسبة 24.9٪ ، وانخفض سعر رقائق السيليكون ورقاقات البطارية والوحدات النمطية بأكثر من 50٪ ، وانخفض سعر النظام بنسبة 47.2٪. كانت تكلفة الطاقة الكهروضوئية مساوية لتكلفة الطاقة الحرارية ، ولا يزال هناك مساحة كبيرة للانحدار.
لم تتوقف وتيرة خفض التكلفة وزيادة كفاءة المؤسسات الرائدة. في الوقت الحالي ، تتمتع منتجات البولي سيليكون التي تنتجها شركة سيمنز المحسّنة ، والتي تعد السائدة في السوق ، بمزايا التكنولوجيا والتكلفة ، لكنها لا تزال تستكشف عملية إنتاج السيليكون الحبيبي FBR. بناءً على الاستحواذ على فريق FBR التقني والمعدات التقنية المملوكة لشركة SunEdison في عام 2017 ، بعد سنوات من الاستكشاف ، حققت عملية إنتاج حبيبات السيليكون FBR أخيرًا تقدمًا كبيرًا في نهاية العام الماضي ، ووصلت القدرة الإنتاجية الفعالة إلى العتبة 10000 طن. تتمتع Fbr بمزايا تكلفة كبيرة مثل انخفاض كثافة الاستثمار ، وانخفاض استهلاك طاقة الإنتاج وانخفاض الطلب على موظفي المشروع.
في إنتاج البطاريات والوحدات ، تحاول الشركات الرئيسية أيضًا بذل قصارى جهدها لتقليل تكلفة توليد الطاقة الكهروضوئية من خلال الابتكار التكنولوجي. "هدفنا دائمًا هو تحسين قوة وموثوقية المنتجات الكهروضوئية وتعزيز تعميم وتطبيق الطاقة الكهروضوئية." قال Niu Xinwei: "هذا يتطلب منا تقليل تكلفة الطاقة بالكيلوواط / ساعة من خلال التكنولوجيا المستمرة وابتكار العمليات. بالإضافة إلى تقنية بطاريات Perc المنتجة بكميات كبيرة ، طورت JingAo أيضًا واحتفظت بنوع n أكثر كفاءة وتقنيات أخرى. "
وفقًا لـ Niu Xin Wei ، كانت كفاءة التحويل لبطارية deepblue 3.0 perc التي أنتجتها JingAo في عام 2020 هي الأولى التي تجاوزت 23٪ ، وتم تحسين كفاءة الوحدة بنسبة 0.4٪. في التطبيق العملي ، فقد أدركت بشكل فعال انخفاض تكلفة واط واحد وزيادة الطاقة الرئيسية. إذا أخذنا مشروع دبي 360 ميجاوات كمثال ، فقد تم تقليل استهلاك المكونات بنسبة 8٪ ، وخفض استهلاك الأساسات بنسبة 17٪ ، وخفض استهلاك الكابلات بنسبة 19٪ ، وخفضت تكلفة النظام المحيط بنسبة 18٪ .
شدد Niu Xin Wei أيضًا على أن التحسين المستمر لمستوى التصنيع الذكي هو أيضًا وسيلة فعالة لمؤسسات التصنيع الكهروضوئية لتحسين الكفاءة وتقليل استهلاك الطاقة. يعتقد وانغ ينغ قه أن هذا صحيح. أنشأ Longji حتى شركة تكنولوجيا ذكية لإدخال الذكاء في إنتاج وحدات البطارية وتعزيز تقدم التصنيع الذكي في صناعة الخلايا الكهروضوئية.
قال وانغ يينغ قه إن الابتكار التعاوني في السلسلة الصناعية هو أيضًا وسيلة مهمة للصناعة الكهروضوئية لتحقيق تنمية تكرارية سريعة. يعد سمك وفقدان قطع رقاقة السيليكون أحد العوامل المهمة التي تؤثر على تكلفة البطارية وحتى تكلفة توليد الطاقة. لذلك ، أدخلت Longji سلك الماس بسرعة أكبر وكفاءة أعلى لتحل محل رقاقة السيليكون التقليدية لقطع سلك الرمل. ومع ذلك ، كان الشعر مثل الأسلاك الماسية في أيدي عدد قليل من المصنعين اليابانيين في الأيام الأولى ، ولم يتم استخدامه في الصناعة الكهروضوئية ، بينما كانت سلسلة الصناعة المحلية بأسلاك الماس في حالة فارغة. من خلال الجهود المشتركة بين المنبع والمصب لسلسلة الصناعة الكهروضوئية ، انخفضت تكلفة خط فاجرا أخيرًا بأكثر من 90 ٪ ، وتم تطبيقه على نطاق واسع. بشكل تقريبي ، يمكن أن تخلق أكثر من 30 مليار يوان من الفوائد للصناعة كل عام.
السوق: زيادة القدرة المركبة
توقع وانغ بو هوا أنه في الفترة من 2021 إلى 2025 ، سيكون المتوسط العالمي السنوي للطاقة الكهروضوئية الجديدة 222gw ~ 287gw ، والمتوسط المحلي السنوي الجديد للقدرة المركبة الكهروضوئية سيكون 70gw ~ 90gw. في عام 2020 ، تبلغ القدرة المركبة الجديدة للخلايا الكهروضوئية في الصين 40 جيجاواط فقط.
وفقًا لـ "توقعات التنمية الكهروضوئية للصين في عام 2050" الصادر عن معهد أبحاث الطاقة التابع للجنة الوطنية للتنمية والإصلاح ، بحلول عام 2050 ، ستصبح الخلايا الكهروضوئية أكبر مصدر للطاقة في الصين ، حيث يصل إجمالي القدرة المركبة لتوليد الطاقة الكهروضوئية إلى 5 مليارات. كيلووات ، وهو ما يمثل 59٪ من إجمالي السعة المركبة في الصين ؛ يبلغ التوليد السنوي للطاقة حوالي 6 تريليون كيلوواط / ساعة ، وهو ما يمثل 39٪ من إجمالي استهلاك الكهرباء الاجتماعية في ذلك العام. في الوقت الحالي ، يبلغ إجمالي القدرة المركبة لتوليد الطاقة الكهروضوئية في الصين حوالي 200 مليون كيلووات ، مما يعني أيضًا أنه في السنوات الثلاثين القادمة ، لا يزال لدى صناعة الطاقة الكهروضوئية في الصين عشرات المرات من مساحة التطوير.
في الماضي ، كانت هناك ثلاثة أنواع شائعة من التطبيقات الكهروضوئية في سوق الصين. النوع الأول كان عبارة عن محطة طاقة أرضية واسعة النطاق ، والنوع الثاني هو التوليد الموزع الصناعي والتجاري ، والنوع الثالث هو التوليد الموزع المنزلي. تمنح الطاقة الكهروضوئية الموزعة للأسر المعيشية في عام 2020 الصناعة مفاجأة ، حيث تتجاوز السعة المركبة السنوية الجديدة 10 جيجاوات لأول مرة ، وهو ما يمثل 25٪ بعد الجهود الدؤوبة للمؤسسة والدعاية الغارقة ، أصبحت الطاقة الكهروضوئية المنزلية متجذرة بعمق في قلوب الناس ، وأصبح لديها نموذج عمل ناضج تدريجياً.
من وجهة نظر Wang Ying Ge ، على الرغم من أن هذه الأنواع الثلاثة من التطبيقات قد حققت تقدمًا كبيرًا ، من أجل تحقيق هدف تحييد الكربون ، يجب أن نواصل استكشاف نماذج التطبيقات الكهروضوئية وتوسيع سيناريوهات التطبيقات الكهروضوئية.
لقد أتاح البناء المتسارع للبنية التحتية الجديدة مثل شبكة 5G ومركز البيانات فرصًا جديدة لتطوير الصناعة الكهروضوئية. في 12 يناير ، أعلنت شركة التكنولوجيا العملاقة Tencent عن إطلاق خطة محايدة الكربون. توقع Ma Hua Teng أن يصبح مركز البيانات هو المفتاح لاستخدام Tencent للطاقة النظيفة في المستقبل.
استهلاك الطاقة لمركز البيانات مذهل حقًا. في عام 2017 ، تجاوز إجمالي استهلاك الطاقة لمركز البيانات الصيني استهلاك سد الخوانق الثلاثة ومحطة توليد الكهرباء في Gezhouba. في عام 2018 ، كان استهلاك الطاقة في مركز البيانات الصيني أكثر من استهلاك المجتمع بأكمله في شنغهاي. من المتوقع أن يحافظ استهلاك الطاقة لمركز البيانات على معدل نمو سنوي قدره 30٪. تتمتع الخلايا الكهروضوئية الموزعة ومركز البيانات بالمزايا الطبيعية للجمع بين "الخلايا الكهروضوئية + تخزين الطاقة" و "الخلايا الكهروضوئية + شبكة الطاقة الكبيرة" وغيرها من الأوضاع التكميلية متعددة الطاقة التي يمكن أن توفر إمدادًا مستمرًا بالطاقة النظيفة طوال اليوم وتلبية الطلب على الطاقة من مركز البيانات يعمل ليل نهار.
في بناء شبكة 5g ، يمكن أن يحل تخزين الطاقة الكهروضوئية + بشكل فعال مشكلة استهلاك الطاقة للمحطة الأساسية ؛ في بناء كومة شحن مركبات الطاقة الجديدة ، أصبح "تكامل التخزين والشحن البصري" أكثر التوليفات المحتملة ؛ سيحل التقدم المطرد لبناء UHV تمامًا مشكلة استهلاك الطاقة الكهروضوئية خلال "الخطة الخمسية الرابعة عشرة". بالإضافة إلى ذلك ، تتسارع أيضًا تطبيقات التكامل "PV +" مثل PV + الصناعية التكميلية متعددة الطاقة وتكامل المباني الكهروضوئية.
على الرغم من أنها لا تزال تواجه سلسلة من التحديات مثل سلسلة التوريد واستخدام الأراضي وشبكة الطاقة والاستهلاك ، إلا أن اندلاع الصناعة الكهروضوئية هو الاتجاه العام. كما قال تشو غونغشان ، "الصناعة واثقة من خفض تكلفة الطاقة الكهروضوئية إلى 0.1 يوان إلى 0.15 يوان بنهاية الخطة الخمسية الرابعة عشرة ، وفي النهاية تعزيز الطاقة الشمسية لتحل محل الفحم وتصبح أول مصدر للطاقة في المستقبل. . "
