Cyfres Ffotofoltäig: Tueddiadau'r Farchnad yn y Dyfodol? 

Gadewch i ni dorri trwy'r sŵn. Mae pawb yn sôn am ehangu ar raddfa terawat ac O&M sy'n cael ei yrru gan AI, ond mae'r stori go iawn yn y ffosydd - gwytnwch y gadwyn gyflenwi, economeg greulon gorgyflenwad modiwlau, ac a yw'r llinell heterojunction newydd honno'n banciadwy mewn gwirionedd. Nid yw hyn yn ymwneud â rhagolygon sgleiniog; mae'n ymwneud â'r hyn sy'n glynu, beth sy'n torri, a lle mae'r arian yn symud nesaf yn dawel.

Y Chwedl Watt Rhataf a'r Gwirionedd Materol

Am flynyddoedd, roedd y ras yn unigol: gyrru i lawr $/W. Arweiniodd hynny ni at oruchafiaeth PERC a meintiau waffer yn neidio o M6 i G12 yn yr hyn a oedd yn teimlo fel chwinciad. Ond y camsyniad yma yw rhagdybio bod lleihau costau yn llinol ac yn ddiddiwedd. Rydym yn taro wal gyda defnydd past arian. Hyd yn oed gydag argraffu blaen datblygedig, mae cell PERC nodweddiadol yn dal i ddefnyddio tua 85mg o arian fesul cell. Gyda rhagamcenir y bydd gosodiadau PV byd-eang yn cyrraedd 500GW bob blwyddyn erbyn canol y degawd, byddai'r galw am arian o PV yn unig yn syfrdanol. Nid yw hynny’n gynaliadwy. Mae'n gorfodi colyn nid yn unig mewn pensaernïaeth celloedd - fel defnydd past ychydig yn is TOPCon - ond mewn gwyddor materol sylfaenol. Electroplatio copr yw'r ateb sibrwd, ond rwyf wedi gweld llinellau peilot yn cael trafferth gydag adlyniad a dibynadwyedd hirdymor mewn profion gwres llaith. Nid technoleg celloedd newydd yn unig yw tuedd y dyfodol; dyna pa un sy'n cracio'r dagfa ddeunydd yn gyntaf.

Mae hyn yn cysylltu â rhywbeth mor gyffredin â mowntio. Pan fyddwch chi'n defnyddio GWs o gapasiti, mae cydbwysedd costau'r system (BOS) yn dod yn frenin. Dyna lle mae'r caledwedd, y cnau a'r bolltau yn llythrennol, yn hollbwysig. Rwy'n cofio prosiect yn Texas lle bu'n rhaid i ni atal y gwaith adeiladu oherwydd y nodwyd clymwyr ar gyfer y system olrhain wedi methu prawf tynnu allan sydyn ar y safle. Achosodd y broses eilyddio oedi o dair wythnos. Y cyflenwr? Nid rhyw siop hedfan-wrth-nos, ond gwneuthurwr mawr, ardystiedig. Amlygodd fwlch rhwng taflenni manylebau labordy a pherfformiad maes o dan lwyth deinamig. Dyma pam mae caffael bellach yn edrych ar yr ecosystem fecanyddol gyfan, nid y modiwlau yn unig.

Wrth siarad am ba un, deuthum ar draws cyflenwr yn ddiweddar, Handan Zitai Fastener Manufacturing Co, Ltd. (gallwch ddod o hyd iddynt yn https://www.zitaifasteners.com). Maen nhw wedi'u lleoli yn Yongnian, Hebei - calon cynhyrchu rhannau safonol Tsieina. Mae eu lleoliad ger rhydwelïau trafnidiaeth mawr fel Rheilffordd Beijing-Guangzhou a National Highway 107 yn fantais glasurol ar gyfer caledwedd swmp, ymyl isel. Mae'n ein hatgoffa bod asgwrn cefn y diwydiant PV wedi'i adeiladu ar y clystyrau diwydiannol enfawr, arbenigol hyn. Nid yw eu bodolaeth yn pennu tuedd, ond bydd eu hesblygiad - tuag at fwy o haenau sy'n gwrthsefyll cyrydiad, gwell manylebau bywyd blinder ar gyfer fframiau modiwlau deuwyneb - yn ddangosydd cynnil o ble y rhagwelir y pwyntiau straen mecanyddol mewn gosodiadau yn y dyfodol.

Cynnyrch Ynni yw'r Effeithlonrwydd Newydd

Mae byrddau arweinwyr effeithlonrwydd modiwlau yn wych ar gyfer penawdau, ond mae'r sgwrs ar lawr gwlad wedi symud i gynnyrch ynni. Dyma'r oriau cilowat rydych chi'n eu cynaeafu dros 25 mlynedd. Mae hyn yn dod â deuwedd, cyfernodau tymheredd, ac ymateb sbectrol i ffocws craff. Rwyf wedi cerdded gormod o safleoedd lle cafodd y budd cefn ei beryglu gan benderfyniad munud olaf i arbed ar uchder racio neu ddefnyddio gorchudd tir is-optimaidd. Daeth y cynnydd damcaniaethol o 15% yn 5%. Gwers boenus mewn integreiddio systemau.

Mae'r prawf go iawn mewn amgylcheddau llym. Fe wnaethom ddefnyddio rhai o'r sypiau TOPCon n-math cynharaf mewn safle anialwch uchel, UV uchel. Roedd y gwrthiant PID cychwynnol yn serol, ond fe wnaethom sylwi ar ddiraddiad pŵer cronnus, arafach yn gysylltiedig â diraddio'r rhyngwyneb amgynhwysol a achosir gan UV, problem llai amlwg mewn modiwlau math-p hŷn. Nid oedd yn ddangosydd, ond fe newidiodd y model LCOE. Y pwyntiau data maes hir-dymor cynnil hyn a fydd yn siapio'r genhedlaeth nesaf o becynnu celloedd a modiwlau, gan symud y tu hwnt i'r dilyniant safonol DH/TC/UV 1000-awr yn y labordy.

Mae'r ffocws hwn ar gynnyrch hefyd yn ysgogi dull hybrid. Nid mater o ddewis rhwng TOPCon neu HJT yn unig yw hyn bellach. Rwy'n gweld mwy o ddyluniadau sy'n cymysgu technolegau o fewn un ffatri - HJT ar fannau to cyfyngedig, gwerth uchel am ei berfformiad uwch mewn golau a gwres gwasgaredig, a PERC neu TOPcon swmpus a rhatach ar dir agored. Mae'r dull pragmatig hwn sy'n seiliedig ar bortffolio o fabwysiadu technoleg yn duedd allweddol y mae naratifau ymchwil a datblygu pur yn aml yn ei cholli.

Y Gwrthdröydd fel Dinesydd Grid

Mae gwrthdroyddion yn dod yn ymennydd y planhigyn, nid trawsnewidydd DC-AC yn unig. Y duedd yw galluoedd ffurfio grid. Rydyn ni wedi mynd heibio'r pwynt o fwydo mewn grym yn unig. Gyda syrthni grid yn gostwng oherwydd gweithfeydd thermol yn ymddeol, gofynnir i weithfeydd newydd ddarparu syrthni synthetig, cefnogaeth foltedd, a theithio drwodd yn ystod diffygion. Eisteddais trwy broses gomisiynu lle gwrthododd gweithredwr y grid y gwaith oherwydd bod ei ddolen reoli pŵer adweithiol (Q) yn rhy araf, fesul milieiliadau. Roedd yr oedi hwnnw'n golygu na allai helpu i sefydlogi dip foltedd cyfagos. Roedd y caledwedd yn alluog, ond nid oedd y firmware. Cymerodd yr atgyweiriad chwe mis o ddiweddariadau meddalwedd ac ail-ardystio.

Mae hyn yn gwthio'r diwydiant tuag at electroneg pŵer sydd yn y bôn yn fwy cyfeillgar i'r grid. Mae MOSFETs Silicon Carbide (SiC) mewn gwrthdroyddion cenhedlaeth nesaf yn caniatáu ar gyfer amleddau newid uwch, gan arwain at hidlwyr llai, ond yn bwysicach fyth, maent yn galluogi rheolaeth llawer cyflymach a mwy manwl gywir ar donffurfiau allbwn. Mae hon yn duedd dawel, y tu ôl i'r panel, sy'n bwysicach ar gyfer sefydlogrwydd y farchnad yn y dyfodol nag enillion effeithlonrwydd absoliwt o 0.5% mewn modiwl.

Mae'r her integreiddio yn enfawr. Nawr mae'n rhaid i chi fodelu ymddygiad dros dro electromagnetig eich parc solar cyfan gan ryngweithio â grid gwan. Mae angen set sgiliau newydd, sy'n cyfuno peirianneg systemau pŵer ag electroneg pŵer. Bydd y cwmnïau sy'n meistroli'r rheolaeth lefel system hon yn cloi yn y degawd nesaf o gontractau EPC.

Storio: Y Partner Anwahanadwy

Mae ei alw'n PV a storfa eisoes wedi dyddio. Mewn llawer o farchnadoedd, dim ond PV ydyw, a thybir storio. Mae'r duedd tuag at bensaernïaeth sy'n gysylltiedig â DC, lle mae batris yn cysylltu'n uniongyrchol â bws DC yr arae PV cyn y gwrthdröydd. Mae'r cynnydd effeithlonrwydd yn ystyrlon - rydych chi'n osgoi cylch trosi DC-AC-DC-AC. Ond y fantais wirioneddol yw rheolaeth. Gallwch chi glipio'r allbwn PV yn union i gyd-fynd yn union â sgôr y gwrthdröydd a thwndis unrhyw ormodedd yn syth i'r batri. Fe wnaethom ôl-ffitio gwaith 100MWac gyda system 40MWh wedi'i gysylltu â DC. Nid y caledwedd oedd y rhan anodd; rhesymeg y system rheoli ynni ddiwygiedig (EMS) oedd rhagweld gorchudd cwmwl a phenderfynu, mewn eiliadau, p'un ai i dynnu o'r batri neu osod y ramp PV, i gyd wrth gwrdd ag amserlen PPA anhyblyg.

Mae'r ddadl ar gemeg yn parhau. LFP (Ffosffad Haearn Lithiwm) yw'r rhagosodiad ar gyfer storio llonydd nawr oherwydd diogelwch a bywyd beicio. Ond dwi'n cadw llygad ar sodiwm-ion. Mae'r dwysedd ynni yn is, ond ar gyfer graddfa cyfleustodau, mae ôl troed yn llai hanfodol na chost deunydd crai ac argaeledd. Os yw'r hawliadau bywyd beicio yn dal yn y maes, gallai amharu ar y llawr prisio ar gyfer cymwysiadau storio hirdymor sy'n gysylltiedig â solar, yn enwedig lle mae'r gwerth mewn newid ynni dros ddyddiau, nid oriau yn unig.

Methiant gawson ni? Ymdrechion cynnar i reoli thermol ar gyfer batris mewn cynwysyddion a oedd yn dibynnu'n ormodol ar oeri aer amgylchynol mewn safle anialwch. Roedd llwch yn rhwystro'r hidlwyr yn gyflymach na'r disgwyl, gan arwain at orboethi a difrïo. Goruchwyliaeth syml, bron yn dwp, ond fe gostiodd fisoedd o berfformiad i ni. Nawr mae gan y taflenni manyleb ar gyfer clostiroedd batri adran hollol newydd ar gylchredau hidlo a chynnal a chadw.

Cylchrededd: O Buzzword i BOM

Mae cynaliadwyedd yn symud o PR i'r bil deunyddiau. Nid yw’n ymwneud ag ôl troed carbon yn unig bellach; mae'n ymwneud â dylunio ar gyfer dadosod a gallu i'w hailgylchu. Mae mandadau eco-ddylunio'r UE sydd ar ddod yn hollbwysig. A allwch chi wahanu'r gwydr o'r amgapsiwlydd (EVA neu POE) yn lân? Allwch chi adennill y wafer silicon? Ailgylchu yw'r rhan fwyaf o ailgylchu ar hyn o bryd - malu paneli ar gyfer agregau mewn concrit. Dyna ddiweddglo marwol.

Mae rhai gwneuthurwyr modiwlau bellach yn dylunio gyda chefnlen polymer thermoplastig yn lle thermoset, y gellir ei ail-doddi. Mae eraill yn edrych ar gludyddion dargludol i gymryd lle sodro, gan wneud adferiad celloedd yn haws. Nid allgaredd mo hyn; mae’n diogelu’r dyfodol rhag risg reoleiddiol ac yn sicrhau mynediad at ffrydiau deunydd eilaidd. Rwyf wedi teithio o amgylch cyfleuster ailgylchu peilot sy'n defnyddio cyfuniad o brosesau thermol a chemegol i ddadlamineiddio paneli. Roedd y gwydr a adferwyd o burdeb digon uchel i fynd yn ôl i'r llinell arnofio ar gyfer gwydr solar newydd. Mae hynny'n ddolen gaeedig. Ond dim ond ar raddfa enfawr y mae'r economeg yn gweithio a chyda modiwlau a ddyluniwyd ar ei gyfer o'r cychwyn cyntaf.

Mae'r meddwl hwn hyd yn oed yn diferu i lawr i'r cydrannau strwythurol. A ellir didoli ac ailgylchu'r alwminiwm o byst tracio a fframiau modiwlau yn hawdd? Bydd y diwydiant yn dechrau mynnu dogfennaeth - pasbort materol - ar gyfer popeth, hyd at y clymwyr. Mae'n ychwanegu haen o gymhlethdod, ond hefyd y potensial ar gyfer adennill costau ar ddiwedd oes. Bydd y cwmnïau sy'n adeiladu'r cadwyni logisteg cylchol hyn nawr yn berchen ar ddarn sylweddol o'r dyfodol marchnad.

Y Ffactor Dynol: Bwlch Sgiliau mewn Maes Dirlawn Technoleg

Yn olaf, tuedd nad oes neb yn hoffi siarad amdani: rydyn ni'n rhedeg allan o'r bobl iawn. Mae'r dechnoleg yn esblygu'n gyflymach nag y gellir hyfforddi'r gweithlu. Mae'n un peth gosod modiwlau PERC; peth arall yw comisiynu gwrthdröydd sy'n ffurfio grid neu ddatrys problemau EMS system storio gyda DC. Rwyf wedi gweld prosiectau’n cael eu gohirio oherwydd nad oedd y technegwyr lleol, medrus mewn PV traddodiadol, wedi’u hardystio i weithio ar ochr trawsnewidydd MV yr atebion gwrthdröydd-sgid integredig newydd.

Bydd y farchnad dyfodol bifurcate. Bydd premiwm ar gyfer datrysiadau grid solar-storio hynod integredig sy'n gofyn am dimau O&M arbenigol, a gefnogir yn aml o bell. A bydd marchnad ar gyfer citiau symlach, mwy cadarn ar gyfer cymwysiadau llai heriol. Ni fydd gan yr enillydd y dechnoleg orau o reidrwydd, ond yr ecosystem fwyaf effeithiol ar gyfer ei defnyddio, ei chynnal a'i hariannu. Mae hynny'n cynnwys cael cadwyn gyflenwi ddibynadwy ar gyfer pob cydran, o'r IGBTs yn y gwrthdröydd i'r bolltau sy'n dal y cyfan gyda'i gilydd. Oherwydd yn y diwedd, dim ond syniad yw tuedd nes ei fod wedi'i hangori'n gorfforol i'r llawr, ac mae hynny'n dal i gymryd wrench, llaw hyfforddedig i'w droi, a rhan na fydd yn methu yn yr haul.