هل لا تزال الألواح الشمسية ذات قيمة؟

في سياق تحول الطاقة العالمي ، اجتذبت الألواح الشمسية ، باعتبارها الناقل الرئيسي لتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كهربائية ، الكثير من الاهتمام لقيمتها. على الرغم من أن بعض الأشخاص لديهم شكوك حول تطورهم ، إلا أن التحليل المتعمق يوضح أن الألواح الشمسية لها قيمة لا يمكن الاستغناء عنها وهامة في الوقت الحاضر والمستقبل.

كطاقة نظيفة لا تنضب ، فإن الطاقة الشمسية هي القوة الأساسية لتحقيق تحويل الطاقة العالمي. في الوقت الحاضر ، لا تزال الطاقة الأحفورية تشغل موقفًا مهيمنًا في هيكل الطاقة العالمي ، ولكن مع تقدم أهداف ذروة الكربون والحياد الكربون ، يجب زيادة نسبة الطاقة المتجددة بشكل عاجل ، وتوليد الطاقة الشمسية هو المفتاح.

تتنبأ وكالة الطاقة الدولية (IEA) بأن الخلايا الكهروضوئية الشمسية ستصبح جوهر تعزيز تطوير الطاقة المتجددة العالمية في العقد المقبل. بحلول عام 2030 ، من المتوقع أن تزداد سعة الخلايا الكهروضوئية الأرضية من 917.1GW الحالي إلى 3467.1GW ، وتوزيع الخلايا الكهروضوئية من 694.4GW إلى 2353.5GW. باعتبارها العنصر الأساسي لتوليد الطاقة الشمسية ، فإن الألواح الشمسية هي الأساس لتحقيق هدف تحويل الطاقة الكبير هذا ، وقيمتها بديهية. مثل مصنع Xiaomi في الصين ، يتم تغطية السقف بألواح كهروضوئية ، وتغطي مساحة معادلة لمنطقة المدينة المحرمة ، وتوليد 16.4 مليون كيلو وات ساعة من الكهرباء كل عام ، مما يقلل بشكل كبير من انبعاثات الكربون وتكاليف الكهرباء في عمليات المصنع ، مما يعكس الدور الهام للوحات حللية في نهاية الطاقة.

(1) نطاق الصناعة وإمكانات النمو

على الصعيد العالمي ، يستمر حجم صناعة الألواح الشمسية في التوسع. تحتل الصين موقعًا مهيمنًا في صناعة الكهروضوئية ، حيث تتمثل الحصة السوقية لأكثر من 80 ٪ للفئات الأربع من المنتجات في سلسلة الصناعة: مواد السيليكون ، رقائق السيليكون ، خلايا البطارية والوحدات النمطية. في النصف الأول من عام 2024 ، زادت إنتاج البوليكون في الصين ، والرقصات السيليكون ، والبطاريات والوحدات النمطية بأكثر من 32 ٪ على أساس سنوي ، وزادت صادرات الوحدات النمطية بنسبة 19.7 ٪ على أساس سنوي. أدى توسيع نطاق الصناعة إلى الحد من التكاليف والتقدم التكنولوجي ، مما يشكل دائرة فاضلة ، مما يجعل الألواح الشمسية تنافسية بشكل متزايد في السوق. من منظور الطلب على السوق ، فإن المزيد والمزيد من البلدان والمناطق لديها طلب قوي على الطاقة النظيفة. على سبيل المثال ، تتمتع باكستان بطلب كبير على الألواح الشمسية بسبب نقص الطاقة وارتفاع أسعار الكهرباء ، لتصبح ثالث أكبر وجهة لصادرات المنتجات الشمسية في الصين.

(2) القيمة السوقية المستعملة

يظهر سوق اللوحة الشمسية المستعملة تدريجياً ، خاصة في اليابان. يتم تفضيل الألواح الشمسية المستعملة بسبب انخفاض سعرها (ثلث المنتجات الجديدة فقط) وحماية البيئة (لا يتم إنتاج ثاني أكسيد الكربون أثناء عملية التصنيع). بدأت العديد من المصانع ومواقع البناء في استخدام الألواح الشمسية المستعملة على أسطحها المؤقتة ، كما قامت بعض الشركات بإعادة تدويرها وإعادة استخدامها لتصنيع أنظمة البطارية. مع نهاية نظام شراء الأسعار الثابتة ، قد يزداد تفكيك معدات توليد الطاقة الشمسية في المستقبل ، ومن المتوقع أن يتوسع سوق الألواح الشمسية المستعملة ، مما يعكس أيضًا بشكل غير مباشر أن الألواح الشمسية لها قيمة اقتصادية طوال دورة حياتها.

تبتكر تكنولوجيا الألواح الشمسية باستمرار ، من مادة السيليكون البلورية الأولية إلى البحث والتطوير الحالي وتطبيق مجموعة متنوعة من المواد الجديدة ، مثل المواد الكهروضوئية الرقيقة العضوية والمواد البيروفسكايت. في الوقت الحاضر ، لا تزال الألواح الشمسية السيليكون البلورية هي التيار الرئيسي للسوق. يمكن أن تصل كفاءة التحويل الكهروضوئية للألواح الشمسية السيليكون أحادية الكريستالات إلى 15 ٪ -24} ، وتكون السيليكون متعدد الكريستالات حوالي 12 ٪ -16 ٪. على الرغم من أن المواد الضوئية الضوئية الرقيقة الجديدة العضوية ليست جيدة مثل السيليكون البلوري من حيث معدل التحويل الكهروضوئي وحياة الخدمة ، إلا أنها تتمتع بميزة أن تكون قادرة على تصنيعها بكميات كبيرة وعلى مساحات كبيرة بتكلفة منخفضة باستخدام تقنية الإلكترونيات المطبوعة. مع تعميق الأبحاث ، تجاوزت كفاءة الأجهزة الكهروضوئية العضوية على نطاق المختبر 8 ٪ ، ويقترب معدل التحويل الكهروضوئي تدريجياً من أجهزة الكهروضوئية غير العضوية. لم يحسن الابتكار التكنولوجي كفاءة توليد الطاقة في الألواح الشمسية فحسب ، بل أدى أيضًا إلى خفض التكاليف وسيناريوهات التطبيق الموسعة. على سبيل المثال ، يمكن استخدام الأجهزة الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة المرنة العضوية في الأجهزة القابلة للارتداء والأجهزة الإلكترونية المحمولة وغيرها من الحقول في المستقبل.

(1) تقليل انبعاثات الكربون

تستخدم الألواح الشمسية الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء. أثناء عملية توليد الطاقة ، لا تنتج ملوثات مثل ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت. بالمقارنة مع توليد طاقة الطاقة الأحفورية التقليدية ، يمكن أن تقلل بشكل كبير من انبعاثات الكربون. أخذ محطة طاقة شمسية بسعة 1 ميجاوات كمثال ، يمكن أن تقلل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بحوالي 1600 طن سنويًا ، وهو تأثير إيجابي على تخفيف الاحتباس الحراري.

(2) إعادة تدوير الموارد

تحتوي الألواح الشمسية النفايات على مجموعة متنوعة من الموارد القيمة مثل السيليكون والفضة والألومنيوم التي يمكن إعادة تدويرها وإعادة استخدامها. من خلال إعادة التدوير الفيزيائي وإعادة التدوير الكيميائي ، يمكن فصل هذه المواد واستخراجها لتحقيق إعادة تدوير الموارد ، وتقليل الطلب على استخراج الموارد الجديد ، وتقليل تكاليف الإنتاج ، وتقليل التلوث البيئي. يمكن لطريقة حفر الملح التي طورها العلماء الصينيون إعادة تدوير الفضة والسيليكون من الألواح الشمسية المغطاة بالسيليكون دون استخدام الأحماض المعدنية السامة وتوليد تلوث ثانوي ، مع معدلات استرداد الفضة والسيليكون تصل إلى 99. 0 ٪ و 98. 0.

لها الألواح الشمسية قيمة كبيرة من حيث تحول الطاقة ، والأسواق الاقتصادية ، والابتكار التكنولوجي ، والاستدامة البيئية. على الرغم من وجود بعض التحديات في الوقت الحاضر ، مثل الطبيعة المتقطعة لتوليد الطاقة الكهروضوئية والحاجة إلى تحسين تكنولوجيا إعادة تدوير الألواح الشمسية ، مع التقدم المستمر للتكنولوجيا ونضج السوق ، ستلعب الألواح الشمسية دورًا أكثر أهمية في نظام الطاقة المستقبلي ومواصلة دفع العالم نحو حقبة الطاقة النظيفة.