Фотоволтаични серии: Идни трендови на пазарот? 

Да ја пресечеме вревата. Сите зборуваат за експанзија во теравати и O&M управувана од вештачка интелигенција, но вистинската приказна е во рововите - еластичноста на синџирот на снабдување, бруталната економија на прекумерното снабдување со модули и дали таа нова хетероповрзана линија е всушност исплатлива. Ова не е за сјајни прогнози; се работи за тоа што се лепи, што се крши и каде потоа тивко се движат парите.

Најевтиниот мит и материјална реалност

Со години, трката беше единствена: возење надолу $/W. Тоа нè доведе до доминација на PERC и големини на нафора кои скокаа од M6 на G12 во нешто како трепкање. Но, заблудата овде е да се претпостави дека намалувањето на трошоците е линеарно и бесконечно. Удривме во ѕид со потрошувачка на сребрена паста. Дури и со напредно печатење од предната страна, типична PERC ќелија сè уште користи околу 85 mg сребро по ќелија. Со оглед на тоа што глобалните PV инсталации се предвидени да достигнат 500 GW годишно до средината на деценијата, побарувачката за сребро само од PV би била неверојатна. Тоа не е одржливо. Тоа принудува свртување не само во архитектурата на клетките - како што е малку пониската употреба на пастата на TOPCon - туку и во фундаменталната наука за материјалите. Бакарното галванизација е шепотното решение, но видов дека пилот линиите се борат со адхезијата и долгорочната сигурност при тестовите на влажна топлина. Идниот тренд не е само нова клеточна технологија; тоа е кој прво го пробива материјалното тесно грло.

Ова се поврзува со нешто вообичаено како монтирањето. Кога распоредувате GWs капацитет, трошоците за билансот на системот (BOS) стануваат крал. Тоа е местото каде што хардверот, навртките и завртките буквално, стануваат критични. Се сеќавам на еден проект во Тексас каде што моравме да ја запреме изградбата поради наведеното сврзувачки елементи за системот за следење не успеа на ненадеен тест за извлекување на лице место. Процесот на замена предизвика тринеделно одложување. Добавувачот? Не некоја продавница за лет до ноќ, туку голем, сертифициран производител. Истакна јазот помеѓу листовите со лабораториски спецификации и теренските перформанси при динамично оптоварување. Ова е причината зошто набавките сега го разгледуваат целиот механички екосистем, а не само модулите.

Кога веќе зборуваме, неодамна наидов на добавувач, Компанија за производство на прицврстувачи на Handan Zitai, Ltd. (можете да ги најдете на https://www.zitaifasteners.com). Тие се со седиште во Јонгниан, Хебеи - срцето на кинеското производство на стандардни делови. Нивната локација во близина на главните транспортни артерии како железницата Пекинг-Гуангжу и Националниот автопат 107 е класична предност за рефус, хардвер со ниска маржа. Тоа е потсетник дека столбот на PV индустријата е изграден на овие масивни, специјализирани индустриски кластери. Нивното постоење не диктира тренд, но нивната еволуција - кон поотпорни облоги на корозија, подобри спецификации за животен век на замор за рамки на двофацијалните модули - ќе биде суптилен показател за тоа каде се очекуваат точките на механички стрес во идните инсталации.

Енергетскиот принос е новата ефикасност

Таблата на водачи за ефикасност на модулите се одлични за наслови, но разговорот на теренот се префрли на приносот на енергија. Тоа се киловат-часовите што всушност ги собирате во текот на 25 години. Ова ги доведува бифацијалноста, температурните коефициенти и спектралниот одговор во остар фокус. Прошетав премногу локации каде што засилувањето на задната страна беше загрозено со одлука во последен момент да заштедите на висината на багажникот или да користам неоптимална покривка за земја. Теоретската добивка од 15% стана 5%. Болна лекција за системска интеграција.

Вистинскиот тест е во сурови средини. Распоредувавме некои од најраните n-тип на TOPCon серии на место со висока пустина и високо UV. Почетниот PID отпор беше ѕвезден, но забележавме побавна, кумулативна деградација на моќноста поврзана со деградација на интерфејсот на инкапсулант предизвикана од УВ, проблем помалку изразен кај постарите модули од типот p. Тоа не беше шоу-стопер, но го измени моделот LCOE. Токму овие нијансирани, долгорочни точки на теренски податоци ќе ја обликуваат следната генерација на пакување ќелии и модули, надминувајќи ја стандардната секвенца од 1000 часа DH/TC/UV во лабораторијата.

Овој фокус на приносот исто така поттикнува хибриден пристап. Веќе не се работи само за избор помеѓу TOPCon или HJT. Гледам повеќе дизајни кои ги мешаат технологиите во една фабрика - HJT на ограничени простори на покривот со висока вредност за неговите супериорни перформанси при дифузна светлина и топлина и пообемни, поевтини PERC или TOPCon на отворено. Овој прагматичен, заснован на портфолио пристап кон усвојувањето на технологијата е клучен тренд што често го пропуштаат чистите наративи за истражување и развој.

Инвертерот како граѓанин на мрежата

Инвертерите стануваат мозокот на фабриката, а не само DC-AC конвертор. Трендот се способности за формирање мрежа. Ја поминавме поентата само да се храниме со моќ. Со опаѓање на инерцијата на мрежата поради пензионирање на термоцентралите, од новите постројки се бара да обезбедат синтетичка инерција, поддршка на напонот и пробивање за време на дефекти. Седнав низ пуштањето во работа каде што операторот на мрежата ја отфрли постројката бидејќи нејзината контролна јамка за реактивна моќност (Q) беше премногу бавна, за милисекунди. Тоа доцнење значеше дека не може да помогне да се стабилизира падот на напонот во близина. Хардверот беше способен, но фирмверот не беше. Поправката траеше шест месеци софтверски ажурирања и повторно сертифицирање.

Ова ја турка индустријата кон енергетска електроника која е фундаментално попријатна за мрежата. MOSFET-овите од силикон карбид (SiC) во инвертерите од следната генерација овозможуваат повисоки фреквенции на префрлување, што доведува до помали филтри, но уште поважно, тие овозможуваат многу побрза и попрецизна контрола на излезните бранови форми. Ова е тивок тренд зад панелот кој е повеќе важен за идната пазарна стабилност отколку апсолутна добивка во ефикасност од 0,5% во модулот.

Предизвикот за интеграција е огромен. Сега треба да го моделирате електромагнетното минливо однесување на целиот ваш соларен парк во интеракција со слаба мрежа. Потребна е нова вештина, комбинирање на инженерството на електроенергетските системи со енергетската електроника. Компаниите кои ја совладаат оваа контрола на ниво на систем ќе ги заклучат договорите за EPC во следната деценија.

Складирање: Неразделен партнер

Да се нарече PV plus складирање е веќе застарено. На многу пазари, тоа е само PV, со претпоставка за складирање. Трендот е кон архитектури поврзани со еднонасочна струја, каде што батериите се поврзуваат директно со DC магистралата на PV низата пред инвертерот. Зголемувањето на ефикасноста е значајно - избегнувате циклус на конверзија DC-AC-DC-AC. Но, вистинската придобивка е контролата. Можете прецизно да го исечете излезот на PV за точно да одговара на рејтингот на инвертерот и да го внесете вишокот директно во батеријата. Реконструиравме постројка од 100 MWac со систем поврзан со DC од 40 MWh. Тешкиот дел не беше хардверот; Ревидираната логика на системот за управување со енергија (EMS) беше да се предвиди покривање на облаците и да се одлучи, за неколку секунди, дали да се повлече од батеријата или да се остави PV рампата, сето тоа додека се задоволува ригидниот распоред на PPA.

Дебатата по хемија е во тек. LFP (литиум железо фосфат) е стандардно за стационарно складирање сега поради безбедноста и циклусот. Но, јас внимавам на натриум-јон. Густината на енергијата е помала, но за комунални размери, отпечатокот е помалку критичен од цената и достапноста на суровините. Ако барањата за животниот век на циклусот се одржат на терен, тоа може да го наруши нивото на цените за долготрајните апликации за складирање прикачени на сончевата енергија, особено кога вредноста е во менувањето на енергијата со денови, а не само со часови.

Имавме неуспех? Рани обиди за термичко управување со контејнеризирани батерии кои премногу се потпираа на ладење на амбиенталниот воздух во пустинска локација. Прашината ги затна филтрите побрзо од предвиденото, што доведе до прегревање и намалување. Едноставен, речиси глупав превид, но нè чинеше неколку месеци перформанси. Сега листовите со спецификации за куќиштата за батерии имаат сосема нов дел за циклусите на филтрирање и одржување.

Циркуларност: од звучен збор до BOM

Одржливоста се движи од ПР кон сметката за материјали. Повеќе не се работи само за јаглеродниот отпечаток; се работи за дизајнирање за расклопување и рециклирање. Претстојните мандати на ЕУ за еколошки дизајн се предвесник. Дали можете чисто да го одделите стаклото од капсулантот (EVA или POE)? Дали можете да ја вратите силиконската обланда? Поголемиот дел од актуелното рециклирање е рециклирање - дробење панели за агрегат во бетон. Тоа е ќорсокак.

Некои производители на модули сега дизајнираат со термопластичен полимер заден лист наместо термозатегнување, кој може повторно да се стопи. Други бараат спроводливи лепила за да го заменат лемењето, што го олеснува обновувањето на клетките. Ова не е алтруизам; тоа е заштита од иднината против регулаторниот ризик и обезбедува пристап до секундарните текови на материјали. Разгледав пилот-погон за рециклирање кој користи комбинација од термички и хемиски процеси за раслојување на панели. Откриеното стакло беше со доволно висока чистота за да се врати во пливачката линија за ново соларно стакло. Тоа е затворена јамка. Но, економијата работи само во голем обем и со модули дизајнирани за тоа од самиот почеток.

Ова размислување се сведува дури и на структурните компоненти. Дали алуминиумот од столбовите на тракерот и рамките на модулите може лесно да се сортира и рециклира? Индустријата ќе почне да бара документација - материјален пасош - за сè, па сè до сврзувачки елементи. Додава слој на сложеност, но и потенцијал за наплата на трошоците на крајот на животниот век. Компаниите кои ги градат овие кружни логистички синџири сега ќе поседуваат значаен дел од иднината пазар.

Човечки фактор: Јазот во вештините на полето заситено со технологија

Конечно, тренд за кој никој не сака да зборува: остануваме без вистинските луѓе. Технологијата се развива побрзо отколку што може да се обучи работната сила. Една работа е да се инсталираат PERC модули; Друго е да се пушти во употреба инвертер што формира мрежа или да се решат проблемите на EMS на системот за складирање поврзан со DC. Видов дека проектите се одложуваат затоа што локалните техничари, вешти во традиционалното PV, не беа сертифицирани да работат на страната на СН трансформаторот на новите, интегрирани решенија за лизгање со инвертер.

Идниот пазар ќе се двои. Ќе има премиум за високо интегрирани, паметни решенија за соларна мрежа за складирање за кои бараат специјализирани тимови за O&M, често поддржани од далечина. И ќе има пазар за поедноставни, поцврсти комплети за помалку тешки апликации. Победникот не мора да ја има најдобрата технологија, туку најефективниот екосистем за нејзино распоредување, одржување и финансирање. Тоа вклучува доверлив синџир на снабдување за секоја компонента, од IGBT во инвертерот до завртките што го држат сето тоа заедно. Затоа што на крајот, трендот е само идеја додека физички не се закотви на земја, а за тоа сепак е потребен клуч, обучена рака за да се сврти и дел што нема да пропадне на сонце.