Mfululizo wa Photovoltaic: Mitindo ya Soko la Baadaye? 

Wacha tupunguze kelele. Kila mtu anazungumza kuhusu upanuzi wa kiwango cha terawati na O&M inayoendeshwa na AI, lakini hadithi halisi iko kwenye mitaro—ustahimilivu wa mnyororo wa ugavi, uchumi wa kikatili wa ugavi wa ziada wa moduli, na kama njia hiyo mpya ya kuunganisha inaweza kulipwa. Hii haihusu utabiri wa kung'aa; ni juu ya kile kinachoshikamana, ni nini kinachovunja, na wapi pesa huhamia kimya kimya ijayo.

Hadithi ya bei nafuu ya Watt na Ukweli wa Nyenzo

Kwa miaka mingi, mbio hizo zilikuwa za umoja: endesha chini $/W. Hilo lilituongoza kwenye utawala wa PERC na saizi za kaki kuruka kutoka M6 hadi G12 katika hali iliyohisi kama kufumba na kufumbua. Lakini uwongo hapa ni kudhani upunguzaji wa gharama ni wa mstari na hauna mwisho. Tunapiga ukuta na matumizi ya kuweka fedha. Hata kwa uchapishaji wa hali ya juu wa upande wa mbele, seli ya kawaida ya PERC bado hutumia takriban 85mg za fedha kwa kila seli. Huku usakinishaji wa PV wa kimataifa ukikadiriwa kufikia 500GW kila mwaka kufikia katikati ya muongo, mahitaji ya fedha kutoka kwa PV yatakuwa ya kushangaza. Hiyo sio endelevu. Inalazimisha egemeo sio tu katika usanifu wa seli-kama vile matumizi ya chini kidogo ya kuweka ya TOPCon-lakini katika sayansi ya nyenzo za kimsingi. Uwekaji umeme wa shaba ndio suluhisho la kunong'ona, lakini nimeona njia za majaribio zikipambana na kushikamana na kutegemewa kwa muda mrefu katika majaribio ya joto unyevu. Mwenendo wa siku zijazo sio tu teknolojia mpya ya seli; ni ambayo mtu hupasua kizuizi cha nyenzo kwanza.

Hii inaunganishwa na kitu cha kawaida kama kuweka. Unapotumia GW za uwezo, salio la gharama za mfumo (BOS) huwa mfalme. Hapo ndipo vifaa, karanga na bolts halisi, inakuwa muhimu. Nakumbuka mradi huko Texas ambapo tulilazimika kusimamisha ujenzi kwa sababu iliyoainishwa wafungwa kwa mfumo wa kifuatiliaji umeshindwa jaribio la ghafla la kuvuta nje kwenye tovuti. Mchakato wa kubadilisha ulisababisha kuchelewa kwa wiki tatu. Msambazaji? Sio duka fulani la kuruka kwa usiku, lakini mtengenezaji mkubwa, aliyeidhinishwa. Iliangazia pengo kati ya laha mahususi za maabara na utendaji wa sehemu chini ya upakiaji unaobadilika. Hii ndio sababu ununuzi sasa unaangalia mfumo mzima wa ikolojia wa mitambo, sio moduli tu.

Nikizungumza hivi karibuni nilikutana na muuzaji, Handan Zitai Fastener Viwanda Co, Ltd. (unaweza kuzipata https://www.zitaifasteners.com) Wanapatikana Yongnian, Hebei—kitovu cha uzalishaji wa sehemu za kawaida za Uchina. Mahali pao karibu na mishipa mikuu ya uchukuzi kama vile Reli ya Beijing-Guangzhou na Barabara Kuu ya Kitaifa 107 ni faida ya kawaida kwa maunzi mengi na ya chini. Ni ukumbusho kwamba uti wa mgongo wa tasnia ya PV umejengwa kwenye nguzo hizi kubwa, maalum za viwandani. Kuwepo kwao hakuagizi mwelekeo, lakini mageuzi yao—kuelekea kwenye mipako inayostahimili kutu zaidi, vipimo bora vya maisha ya uchovu kwa fremu za moduli zenye sura mbili—itakuwa kiashirio kisicho wazi cha mahali ambapo mikazo ya kimitambo katika usakinishaji wa siku zijazo inatarajiwa.

Mazao ya Nishati ni Ufanisi Mpya

Bao za wanaoongoza za ufanisi wa moduli ni nzuri kwa vichwa vya habari, lakini mazungumzo ya chinichini yamehamia kwenye uzalishaji wa nishati. Ni saa za kilowati unazovuna zaidi ya miaka 25. Hii huleta uwili, uwiano wa halijoto, na mwitikio wa taswira katika mwelekeo mkali. Nimetembea tovuti nyingi sana ambapo faida ya upande wa nyuma iliathiriwa na uamuzi wa dakika ya mwisho wa kuokoa juu ya urefu wa racking au kutumia kifuniko cha chini cha mojawapo. Faida ya kinadharia ya 15% ikawa 5%. Somo chungu katika ushirikiano wa mfumo.

Mtihani halisi ni katika mazingira magumu. Tulisambaza baadhi ya bechi za mwanzo kabisa za aina ya n-TOPCon katika eneo la jangwa la juu, tovuti ya UV ya juu. Upinzani wa awali wa PID ulikuwa wa hali ya juu, lakini tuliona upunguzaji wa polepole wa nguvu unaolimbikizwa unaohusishwa na uharibifu unaosababishwa na UV wa kiolesura cha encapsulant, tatizo ambalo halijaonekana sana katika moduli za zamani za aina ya p. Haikuwa showtopper, lakini ilibadilisha mfano wa LCOE. Ni nuanced hizi za data za uga za muda mrefu ambazo zitaunda kizazi kijacho cha ufungaji wa kisanduku na moduli, na kusonga zaidi ya mfuatano wa kawaida wa saa 1000 wa DH/TC/UV kwenye maabara.

Kuzingatia huku kwa mavuno pia kunaendesha mbinu ya mseto. Sio tu kuhusu kuchagua kati ya TOPCon au HJT. Ninaona miundo zaidi inayochanganya teknolojia ndani ya mtambo mmoja—HJT kwenye nafasi ndogo za paa, zenye thamani ya juu kwa utendakazi wake bora katika mwanga na joto jingi, na PERC au TOPCon kubwa zaidi, nafuu zaidi kwenye ardhi wazi. Mbinu hii ya kisayansi, yenye msingi wa kwingineko ya kupitishwa kwa teknolojia ni mwelekeo muhimu ambao simulizi safi za R&D mara nyingi hukosa.

Inverter kama Raia wa Gridi

Inverters zinakuwa ubongo wa mmea, sio tu kibadilishaji cha DC-AC. Mwelekeo ni uwezo wa kutengeneza gridi ya taifa. Tumepita hatua ya kujilisha tu madarakani. Huku hali ya hali ya hewa ya gridi ikishuka kwa sababu ya mitambo ya joto inayoacha kustaafu, mitambo mipya inaombwa kutoa hali ya sintetiki, usaidizi wa volti, na kuvuka wakati wa hitilafu. Nilikaa katika uagizaji ambapo opereta wa gridi ya taifa alikataa mtambo kwa sababu kitanzi chake cha kudhibiti nguvu tendaji (Q) kilikuwa polepole sana, kwa milisekunde. Ucheleweshaji huo ulimaanisha kuwa haiwezi kusaidia kuleta utulivu wa dip iliyo karibu. Vifaa vilikuwa na uwezo, lakini firmware haikuwa hivyo. Marekebisho hayo yalichukua miezi sita ya masasisho ya programu na uidhinishaji upya.

Hii inasukuma tasnia kuelekea vifaa vya elektroniki vya nishati ambavyo kimsingi ni rafiki zaidi wa gridi ya taifa. Silicon Carbide (SiC) MOSFETs katika vibadilishaji vya kizazi kijacho huruhusu masafa ya juu ya kubadili, na kusababisha vichungi vidogo, lakini muhimu zaidi, huwezesha udhibiti wa kasi zaidi na sahihi zaidi wa mawimbi ya pato. Huu ni mtindo wa kimya, nyuma ya paneli ambao ni muhimu zaidi kwa uthabiti wa soko la siku zijazo kuliko faida ya ufanisi kamili ya 0.5% katika sehemu.

Changamoto ya ujumuishaji ni kubwa. Sasa unapaswa kuiga tabia ya muda mfupi ya sumakuumeme ya hifadhi yako yote ya jua inayoingiliana na gridi dhaifu. Inahitaji ujuzi mpya, unaochanganya uhandisi wa mifumo ya nguvu na umeme wa umeme. Kampuni zinazosimamia udhibiti huu wa kiwango cha mfumo zitafungwa katika muongo ujao wa kandarasi za EPC.

Hifadhi: Mshirika Asiyegawanyika

Kuiita PV plus storage kumepitwa na wakati. Katika masoko mengi, ni PV tu, na kuhifadhi kudhaniwa. Mtindo ni kuelekea usanifu uliounganishwa na DC, ambapo betri huunganisha moja kwa moja kwenye basi la DC la safu ya PV kabla ya kibadilishaji umeme. Faida ya ufanisi ni ya maana—unaepuka mzunguko wa ubadilishaji wa DC-AC-DC-AC. Lakini faida halisi ni udhibiti. Unaweza kunakili kwa usahihi pato la PV ili lilingane haswa na ukadiriaji wa kibadilishaji umeme na kuweka ziada yoyote moja kwa moja kwenye betri. Tuliweka upya mtambo wa 100MWac na mfumo uliounganishwa wa DC wa 40MWh. Sehemu ya ujanja haikuwa vifaa; ilikuwa ni mantiki iliyorekebishwa ya mfumo wa usimamizi wa nishati (EMS) ili kutabiri ufunikaji wa wingu na kuamua, kwa sekunde chache, ikiwa ni kuvuta kutoka kwa betri au kuruhusu njia panda ya PV, wakati wote unakutana na ratiba ngumu ya PPA.

Mjadala wa kemia unaendelea. LFP (Lithium Iron Phosphate) ndiyo chaguomsingi kwa uhifadhi wa stationary sasa kutokana na usalama na maisha ya mzunguko. Lakini ninaweka jicho kwenye sodium-ion. Msongamano wa nishati ni mdogo, lakini kwa kiwango cha matumizi, alama ya miguu sio muhimu kuliko gharama ya malighafi na upatikanaji. Madai ya maisha ya mzunguko yakishikilia shambani, inaweza kutatiza sakafu ya bei kwa programu za kuhifadhi za muda mrefu zilizoambatishwa kwenye sola, hasa pale thamani inapokuwa katika kuhamisha nishati kwa siku, si kwa saa pekee.

Tulikuwa na kushindwa? Majaribio ya mapema ya udhibiti wa hali ya joto kwa betri zilizowekwa kwenye vyombo ambazo zilitegemea sana upoaji wa hewa iliyoko kwenye tovuti ya jangwa. Vumbi liliziba vichujio haraka kuliko ilivyotarajiwa, na kusababisha joto kupita kiasi na kupungua. Uangalizi rahisi, karibu wa kijinga, lakini ulitugharimu miezi ya utendaji. Sasa laha mahususi za vifuniko vya betri zina sehemu mpya kabisa ya mizunguko ya uchujaji na matengenezo.

Mzunguko: Kutoka Buzzword hadi BOM

Uendelevu ni kuhama kutoka PR hadi muswada wa nyenzo. Sio tu kuhusu alama ya kaboni tena; inahusu kubuni kwa ajili ya kutenganisha na kusadikika tena. Majukumu yanayokuja ya EU ya kubuni mazingira ni ishara. Je, unaweza kutenganisha glasi kutoka kwa kifungashio (EVA au POE) kwa usafi? Je, unaweza kurejesha kaki ya silicon? Urejelezaji mwingi wa sasa ni wa kupunguza—kuponda paneli kwa mkusanyiko wa zege. Huo ni mwisho mbaya.

Baadhi ya waundaji wa moduli sasa wanaunda laha ya nyuma ya polima ya thermoplastic badala ya thermoset, ambayo inaweza kuyeyushwa tena. Wengine wanaangalia adhesives conductive kuchukua nafasi ya soldering, na kufanya ahueni ya seli rahisi. Huu sio ubinafsi; ni uthibitisho wa siku zijazo dhidi ya hatari ya udhibiti na kupata ufikiaji wa mitiririko ya nyenzo ya pili. Nimetembelea kituo cha majaribio cha kuchakata tena kinachotumia mchanganyiko wa michakato ya joto na kemikali ili kuondoa paneli. Kioo kilichopatikana kilikuwa cha usafi wa hali ya juu kuweza kurudi kwenye mstari wa kuelea kwa glasi mpya ya jua. Hicho ni kitanzi kilichofungwa. Lakini uchumi hufanya kazi kwa kiwango kikubwa tu na moduli zilizoundwa kwa ajili yake tangu mwanzo.

Mawazo haya huteleza hata kwa vipengele vya muundo. Je, alumini kutoka kwa machapisho ya kifuatiliaji na fremu za moduli zinaweza kupangwa na kuchakatwa kwa urahisi? Sekta itaanza kudai hati-pasipoti ya nyenzo-kwa kila kitu, hadi wafungwa. Inaongeza safu ya utata, lakini pia uwezekano wa kurejesha gharama mwishoni mwa maisha. Kampuni zinazounda minyororo hii ya vifaa vya mzunguko sasa zitamiliki kipande muhimu cha siku zijazo soko.

Sababu ya Kibinadamu: Pengo la Ujuzi katika Uga Uliojaa Tech

Hatimaye, mtindo ambao hakuna mtu anapenda kuuzungumzia: tunaishiwa na watu wanaofaa. Teknolojia inakua haraka kuliko wafanyikazi wanaweza kufunzwa. Ni jambo moja kusakinisha moduli za PERC; ni jambo lingine kuagiza kibadilishaji umeme cha kutengeneza gridi ya taifa au kutatua EMS ya mfumo wa hifadhi uliounganishwa na DC. Nimeona miradi ikicheleweshwa kwa sababu mafundi wa ndani, wenye ujuzi wa PV ya jadi, hawakuidhinishwa kufanya kazi kwenye upande wa kibadilishaji cha MV wa suluhu mpya, zilizounganishwa za inverter-skid.

Soko la siku zijazo litabadilika mara mbili. Kutakuwa na malipo ya suluhu za gridi ya jua iliyojumuishwa zaidi, mahiri ambayo yanahitaji timu maalum za O&M, ambazo mara nyingi zinaauniwa kutoka kwa mbali. Na kutakuwa na soko la vifaa rahisi, vilivyo na nguvu zaidi kwa programu ambazo hazihitajiki sana. Mshindi hatakuwa na teknolojia bora kabisa, lakini mfumo ikolojia bora zaidi wa kuutumia, kuudumisha na kuufadhili. Hiyo ni pamoja na kuwa na msururu wa ugavi unaotegemewa kwa kila sehemu, kutoka kwa IGBT kwenye kibadilishaji kigeuzi hadi boliti zinazoshikilia vyote pamoja. Kwa sababu mwishowe, mwelekeo ni wazo tu mpaka limefungwa kimwili chini, na hiyo bado inachukua wrench, mkono wa mafunzo ili kugeuka, na sehemu ambayo haitashindwa jua.