La technologie solaire continuera à s'améliorer: c'est pourquoi

 – Prix et avis

La technologie solaire continuera à s'améliorer: c'est pourquoi – Prix et avis

<div _ngcontent-c15 = "" innerhtml = "

Avec la suppression progressive de la taxe fédérale sur les investissements, le moment est propice pour faire le point sur le secteur de l'énergie solaire: comment déterminer d'où il vient et où il se dirige, notamment en ce qui concerne l'innovation et les technologies émergentes. & Nbsp; & nbsp;

Jenny Maidbrey, fondatrice et PDG de PVEL (PV Evaluation Labs), est moins qualifiée que jamais pour ce sujet. & Nbsp; & nbsp; & nbsp; Sa société – fondée en 2010 – possède des équipements solaires photovoltaïques qualifiés de manière indépendante pour le compte de grands acheteurs et investisseurs (PVEL teste à la fois des couches minces et des panneaux de silicone cristallin, mais la majeure partie de la technologie sur le marché est constituée de silicium cristallin – à savoir. là-bas, les investisseurs et les développeurs recherchent des données). & nbsp; & nbsp;

La centrale solaire est une entreprise à forte intensité de capital dont l’espérance de vie est de plusieurs décennies. & Nbsp; & nbsp; Les coûts d'exploitation et de maintenance sont relativement minimes et le carburant étant gratuit, la qualité des panneaux est peut-être l'élément le plus important à prendre en compte dans l'équation globale. & nbsp; & nbsp;

Comme le commente Medbray, "les fabricants vendent des watts tandis que les clients gagnent de l’argent en kWh, et ce sont deux choses différentes." Cette dynamique devient de plus en plus importante, car les actifs doivent être exploités dans des conditions très variées et sur une longue période. & Nbsp; & nbsp; demande rhétoriquement,

Avez-vous déjà vu un jouet en plastique en plastique laissé pour un an? Les polymères et les plastiques se décomposent sur le terrain, et les panneaux solaires ne sont pas différents – ils ont des polymères et des plastiques. Nous essayons de rendre aussi facile que possible la fourniture de solutions complètes via notre programme de qualification.

PVEL évalue les panels en mettant en œuvre des programmes sophistiqués de tests de fiabilité et de performance afin de s’assurer que ceux-ci fonctionnent comme prévu et que les investisseurs peuvent être sûrs d’accroître leurs investissements. & Nbsp; & nbsp; Ce n'est pas un mince défi, étant donné que la technologie des cellules et des panneaux continue d'évoluer. & nbsp; & nbsp; Et l'industrie a parcouru un long chemin depuis le début de Mabbray.

Retour sur la dernière décennie d'innovation

Maidbray a commenté que de l'extérieur, le panneau solaire "ressemblait à un rectangle de cellules solaires cristallines collées sur un verre fixé à un rack qui passe à travers un onduleur". & Nbsp; & nbsp; & nbsp; En ce sens, a-t-il dit, les panneaux solaires n'ont pas beaucoup changé en dix ans et aujourd'hui, ils se ressemblent plus ou moins: "Ils ont toujours 72 cellules à base de cristaux collées au verre, attachées à un cadre et connectées à un onduleur. & Nbsp; & nbsp; Cependant, il compare les cellules à un moteur de voiture – un moteur qui a considérablement évolué au cours de la dernière décennie et dont les coûts ont chuté de façon spectaculaire, à peut-être 20% de ce qu’il était il ya dix ans. & nbsp; & nbsp;

Meydbray répertorie les articles à l'origine de cette tendance à la réduction des coûts, l'un des principaux leviers étant l'amélioration de l'efficacité du processus de fabrication. & Nbsp; & nbsp; Prenons par exemple l'utilisation de silicium. & Nbsp; Bien que le prix du silicone soit passé de 400 dollars le kilo à environ 10 dollars le kilo aujourd’hui, il reste l’entrée la plus chère dans un panneau solaire (pour le multi-silicium, environ 15 à 17% du coût total de la vente) marchandises). & nbsp; & nbsp; Ainsi, toute capacité à réduire la quantité de silicium contribue à réduire les coûts.

Il cite le terme "perte de saignée", un terme désignant le silicium perdu lors du processus de découpe, au cours duquel des lingots de silicium brut sont découpés en cellules. & Nbsp; & nbsp; Si le silicium était un arbre, ce serait l'équivalent de la sciure de bois. . déchets & nbsp; Lorsqu’une plaquette solaire est fabriquée – le précurseur d’une cellule finie polie -, on coupe essentiellement une bûche géante ou une brique de silicium en gaufres. & Nbsp; & nbsp; L’introduction généralisée des scies à fil diamanté ultra-fines il ya plusieurs années a considérablement réduit la quantité de silicium perdue au cours du processus.

Maidbray a noté que l'épaisseur des cellules est restée environ 180 microns pendant un certain temps. Les efforts pour produire des cellules plus minces ont entraîné de fréquentes fissures au cours du processus de production, réduisant ainsi le rendement global. Cependant, l'introduction généralisée de la scie à diamant a récemment permis de créer des gaufres plus minces (et donc des cellules), bien qu'elles n'aient pas encore été commercialisées. & Nbsp; & nbsp; Il estime l'impact sur les coûts à 1,5 cent / watt pour 10 microns d'épaisseur de tranche.

Ce qui suit est l'efficacité de la transformation de la cellule elle-même – l'efficacité avec laquelle elle convertit les photons en un flux utile d'électrons. & Nbsp; & nbsp; Ceci est important car avec une efficacité supérieure, vous obtenez plus de watts du même rectangle de verre, du même cadre, du même onduleur et de la main-d’œuvre. & nbsp; & nbsp; Depuis 2010, note-t-il, l'efficacité absolue des panneaux solaires en silicium cristallin a augmenté d'environ 0,5% par an et "c'est assez cohérent. & nbsp; & nbsp; C'est énorme. & nbsp; & nbsp; Et ceci est fondamental pour la réduction continue des coûts. "& Nbsp; & nbsp;

Une approche récemment appliquée dans ce domaine, consistant simplement à couper les cellules en deux (une technologie appelée "cellules demi-coupées"), a permis de réduire les coûts en ajoutant cinq à sept panneaux supplémentaires.. & nbsp; & nbsp; C'est parce que le courant électrique du panneau est divisé par deux (le courant est proportionnel à la taille de la cellule). & nbsp; & nbsp; Comme les pertes résistives sont proportionnelles au carré du courant, cette approche entraîne des gains importants. & nbsp;

En général, l'amélioration des performances se fait généralement par vagues et en grande partie, mais pas entièrement, en dehors de la Chine. & Nbsp; & nbsp; En 2012, Meydbray a déclaré que la première série de droits d'importation avait été façonnée par des groupes spéciaux chinois. & Nbsp; & nbsp; Ces tarifs étaient centrés sur la cellule et non sur le groupe spécial. & nbsp; & nbsp; En conséquence, les fabricants chinois ont commencé à fournir la plupart de leurs fournitures cellulaires à Taiwan, tout en continuant d'assembler les panneaux en Chine. Au cours de cette période, l’innovation a considérablement ralenti. & Nbsp; & nbsp; La technologie photovoltaïque était dominée par le FBS traditionnel, peu innovante jusqu'en 2014, année de la fermeture de la porte tarifaire et du retour de la production de cellules en Chine. & Nbsp; & Nbsp;

Meydrbray a commenté avec la cellule solaire ABSF, un rendement de conversion maximum pratique de 20% pourrait être atteint. & Nbsp; & nbsp; Pour surmonter cela, il était nécessaire d'ajouter une couche supplémentaire à l'arrière de la cellule. & nbsp; Les fabricants de cellules ont commencé à innover et ont créé une nouvelle technologie de cellules appelée cellule à émetteur arrière passivé (PERC). & nbsp; La technologie PERC présentait l'avantage de refléter la lumière non absorbée dans la cellule pour une seconde chance de la convertir en électricité. & Nbsp; & nbsp;

Meyer Burger, le leader allemand de la production de machines pour la production de cellules, a compris comment faire en sorte que les machines produisent du PERC à grande échelle, en ajoutant une étape supplémentaire "relativement compliquée", a-t-il déclaré. & Nbsp; & nbsp; & nbsp; Bientôt, cependant, tout le monde s'est rappelé qu'au moment où il était désormais possible d'acheter du matériel de production chinois courant pour un tiers de l'outil Meyer Burger, le PERC était largement accepté. & nbsp; & nbsp;

Selon PERC, Meydbray a atteint une efficacité de 23%, avec une efficacité moyenne d’environ 21,5% pour les dizaines de gigawatts de cellules produites chaque année. & Nbsp; & nbsp; Il croit que le PERC a encore peu de chemin à parcourir, mais 23,5% est probablement le maximum qui puisse être évincé. & nbsp; Maybray a également fait remarquer que la distinction entre les cellules mono et polysilicones n'était pas aussi critique qu'auparavant. & nbsp; "Au sein de ces technologies de cellules, vous pouvez utiliser des cellules mono ou multi." Les cellules mono permettent de lier une efficacité accrue à des coûts plus élevés, mais "À ce stade, les unités mono deviennent au même prix que les unités multi et les cas sont encore moins chers », dit-il.

Meydbray souligne que l’univers de la R & D solaire repose sur deux technologies: l’hétérojonction, une technologie cellulaire totalement nouvelle (Meyer Burger y travaille également, qui nécessiterait une installation entièrement nouvelle pour la production d’énergie verte) et le contact passif, "" ce qui est progressif mais difficile. "& nbsp; L'audience est toujours hors de question, mais il a commenté:" Il nous reste quelques années avant de devoir passer à la courbe des performances. "

Et puis il y a deux phases

Meydbray fait remarquer qu'une fois les cellules PERC créées, il était possible de créer des panneaux à deux facettes qui ressemblent exactement à ce qu'ils sonnent. panneaux solaires symétriques pouvant capter l’énergie des deux côtés. & nbsp; & nbsp; Les panneaux solaires en aluminium BSF d’origine n’étaient pas symétriques, contrairement au PERC: «lorsqu’ils sont tous passés à PERC, ils fabriquaient essentiellement des cellules solaires à double face. & nbsp; & nbsp; vous deviez faire, enlevez la feuille arrière et avez un panneau en deux phases. & Nbsp; & nbsp;

Le processus de fabrication de géants industriels tels que Jinko, Longi et d’autres est «banal», dit-il, après le début de la fabrication des cellules PERC. & Nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; & nbsp; Les feuilles de fond transparentes et les boîtes de jonction (des boîtiers de modules dans lesquels toutes les installations PV sont connectées, ce qui permet de connecter chaque module au suivant) doivent être ajoutées pour se déplacer afin d'éviter les rayons du soleil, mais il s'agit de petits obstacles. & nbsp;

Comme l'explique Maidbray, le véritable défi des deux phases ne réside pas dans la production mais dans la mise en œuvre sur le terrain, car un grand nombre de nouvelles variables sont ajoutées à l'équation. & Nbsp; & nbsp; Afin d'obtenir les meilleurs résultats en deux phases, il faut augmenter la quantité de lumière solaire qui se reflète sur les panneaux à l'envers. & nbsp; & nbsp; Les panneaux doivent être suffisamment hauts au-dessus de la surface pour permettre une réflectivité maximale, mais le coût plus élevé des racks en acier affectera la proposition de valeur totale. & nbsp; & nbsp; veillez à ne pas bloquer la lumière du soleil. & nbsp; & nbsp;

Le fait de placer les panneaux plus haut que le sol, en particulier s’il s’agit de systèmes de suivi qui les inclinent pour suivre le soleil, modifie également les charges de vent potentielles auxquelles les systèmes sont exposés. & Nbsp; & nbsp; Dans les cas extrêmes, a déclaré Maidbray, "nous avons subi des dommages causés par le vent par les pisteurs. & nbsp; Ils peuvent être hésitants et gonflés. "Plus d'acier peut supporter cela, mais à un coût supplémentaire. & Nbsp;

De plus, il existe un problème de décalage entre les modules biphasés à la périphérie du système par rapport à ceux de l’environnement qui voient moins de lumière de l’arrière. & Nbsp; Les modules sont connectés en parallèle en parallèle, alimentant un boîtier combiné et un onduleur. & Nbsp; & nbsp; Parce qu'ils sont en série, ils nécessitent le même courant. Ainsi, si les modules de bord voient plus de lumière que ceux du milieu, le risque de pertes incohérentes est plus grand. & Nbsp; & nbsp;

Malgré tous ces facteurs – et il y en a plus d'une douzaine à prendre en compte -, Meydbray caractérise le "gain biphasé" (sortie supplémentaire par rapport aux modules monophasés), allant de 5% à 20%,

tout est lié à la conception et à l'optimisation des coûts … une économie en deux phases vaincra presque toujours l'économie en une seule phase – il s'agit de la plus importante amélioration en une étape des niveaux de coûts en électricité depuis l'introduction des suiveurs.

Pendant ce temps, d'autres améliorations sont apportées à travers le spectre

Les cellules elles-mêmes grossissent. & Nbsp; & nbsp; Ce qui était auparavant une cellule standard de 156,75 millimètres (mm) a été élargi à 158 mm, et Maidbray montre que les cellules se déplacent maintenant à 161 mm. & Nbsp; & nbsp; & nbsp; Longy – & nbsp; Le plus grand fabricant mondial de modules de silicium monocristallin, avec & nbsp;prévoit de produire 30 000 MW de modules d’ici 2021.– a récemment annoncé un passage à 166 mm et prévoyait de déplacer l'ensemble de la production d'ici 2020 & nbsp; & nbsp;

La croissance est relativement accrue, dit-il, "se déplaçant de un, deux, trois ou quatre millimètres … Quelqu'un s'est rendu compte que l'équipement de fabrication de cellules solaires pouvait s'intégrer dans une cellule légèrement plus grande", entraînant une chute des coûts de production par watt. & Nbsp; & nbsp; Toutefois, lorsque vous atteignez 166 mm, il est suffisamment grand pour que vous ayez progressivement besoin de conceptions différentes dans l’équipement de production de cellules. & nbsp; & nbsp;

Maidbra avertit qu'à chaque changement progressif de conception, "il y a des conséquences qui sont souvent négligées jusqu'à ce que vous rencontriez un échec", ou du moins des défis importants. & Nbsp; & nbsp; Par exemple, si l’on agrandit les cellules sans changer le nombre de cellules du panneau, celui-ci n’est plus compatible avec les versions antérieures. & nbsp; & nbsp; Cela signifie qu’un nouveau panneau légèrement plus grand ne peut pas être réinstallé dans un boîtier existant si les anciens panneaux ne fonctionnent pas correctement. & nbsp; & nbsp; Ou, dans le cas des systèmes de suivi, un panneau légèrement plus élevé peut augmenter les forces de couple du vent qui sont proportionnelles à la hauteur carrée du panneau. & nbsp; & nbsp; En conséquence, il faut soit risquer des dommages, soit investir dans des structures de rayonnage de plus en plus coûteuses. & nbsp; & nbsp; En ce sens, tout est un écosystème interconnecté. & Nbsp;

& nbsp; Solar est un jeu de rasage. & nbsp; & nbsp; Il y a d'autres améliorations incrémentielles qui réduisent davantage les coûts ou augmentent l'efficacité. & nbsp; Prenez les barres omnibus – les fils plats minces qui collectent le courant généré par les cellules et connectez chaque cellule à la suivante, pour alimenter l’inverseur, qui à son tour le renvoie au réseau. & Nbsp; & nbsp; Maidbray dit que ces pneus ressemblent un peu aux lames de rasoir. & nbsp; & nbsp; À partir du point de départ initial de deux barres dans une cage, il en existe généralement cinq qui augmentent la redondance en cas de dommage. & nbsp; & nbsp; Parallèlement, les largeurs de bus ont été réduites afin de minimiser les pertes d’ombre des cellules. & nbsp; & nbsp; La prochaine étape consiste ici à modifier complètement la conception des interconnexions ", nous avons donc déjà 12 barres extrêmement minces. & nbsp; & nbsp; Actuellement, Meyer Burger est en train de fabriquer une grille métallique à 30, 40 ou 50 fils, qu'ils appellent fil intelligent, qui optimisera davantage l'interconnexion de la cellule. & Nbsp; & nbsp;

Maybray pointe vers une autre approche émergente appelée le bardeau. & Nbsp; & nbsp; Dans le panneau de ses cellules individuelles, il y a un espace entre chaque cellule où la lumière ne frappe pas le matériau solaire actif. & Nbsp; & nbsp; Avec un bardeau, la cellule est découpée en cinq ou six bandes et recouverte de bardeaux sur le toit, "vous avez donc une couverture complète de l’immobilier des panneaux solaires … C’est déjà sur la feuille de route de toutes les technologies". & nbsp; & nbsp; Et cela peut être entrepris avec les technologies PERC et aluminium BSF,

Il y a d'autres petits ajustements qui sont ajoutés, tels qu'une bande 3M qui traite la lumière réfléchie par les barres. & Nbsp; & nbsp; Cette mince bande redirige la lumière selon un angle, de sorte qu'elle se reflète sur le verre et soit réabsorbée par la cellule. , gagnant plus d'efficacité du panneau.

Enfin, les revêtements anti-salissures sont développés pour minimiser les pertes pouvant survenir lorsque les panneaux sont compromis – jusqu'à 30% ou plus – par des couches de particules de poussière provenant de la pollution de l'air ou par des activités atmosphériques ou agricoles. & Nbsp; & nbsp; Les panneaux de lavage coûtent cher: "Un équipage équipé d'un tuyau pulvérisant des panneaux de l'ordre de 25 centimes par panneau solaire pour un grand site", a-t-il noté, de sorte que le revêtement, qui minimise le besoin de nettoyage, aide davantage faible coût et efficacité améliorée.

En résumé, résume Maidbray, "il ya eu une tonne d’innovations technologiques au cours de la dernière décennie et ne ralentit pas. & Nbsp; Il continue sur la même trajectoire. "& Nbsp; Et comme les coûts continuent de baisser, prédit-il, de plus en plus de marchés continueront à s'ouvrir. & nbsp; & nbsp;

Il y a toujours le prochain horizon. Le solaire a d'abord été adopté dans des endroits où les coûts d'électricité sont élevés et où il fait beau. Une fois que les coûts sont en baisse, il y a toujours un marché suivant où il est moins cher que le marché conventionnel.

">

Avec la suppression progressive de la taxe fédérale sur les investissements, le moment est propice pour faire le point sur le secteur de l'énergie solaire: comment déterminer d'où il vient et où il se dirige, notamment en ce qui concerne l'innovation et les technologies émergentes.

Jenny Maidbray, fondatrice et directrice générale de PVEL (PV Evaluation Labs), est moins qualifiée que jamais pour ce sujet. Sa société – fondée en 2010 – réalise des qualifications indépendantes pour les équipements solaires photovoltaïques pour le compte de grands acheteurs et investisseurs (PVEL teste à la fois des films minces et des panneaux de silicium cristallin, mais la majeure partie de la technologie sur le marché est le silicium cristallin – C'est là que les investisseurs et les développeurs recherchent des données).

Слънчевата електроцентрала е капиталоемко начинание, с очакван живот от няколко десетилетия. Разходите за експлоатация и поддръжка са сравнително незначителни, а горивото е безплатно, така че качеството на панелите е може би най-критичният елемент, който трябва да се вземе предвид в общото уравнение.

Както коментира Medbray, „Производителите продават ватове, докато клиентите печелят пари от kWh и това са две различни неща.“ Тази динамика става все по-важна с активи, които трябва да се представят при голямо разнообразие от условия и дълъг период от време. Пита риторично,

Виждали ли сте някога пластмасова детска играчка, останала навън за една година? Полимерите и пластмасите се разграждат в полето, а слънчевите панели не се различават – имат полимери и пластмаси. Опитваме се да направим възможно най-просто да предоставим цялостни решения чрез нашата квалификационна програма.

PVEL оценява панелите, като прилага сложни програми за тестване на надеждността и ефективността, за да гарантира, че панелите ще се изпълняват както е обещано и инвеститорите могат да се чувстват уверени в увеличаване на парите си. Това не е малко предизвикателство, като се има предвид, че технологията на клетките и панелите продължава да се развива. И индустрията вече измина дълъг път, откакто започна Мейдбрай.

Поглед назад към последното десетилетие на иновациите

Мейдбрай коментира, че от външна гледна точка слънчевият масив „изглежда като правоъгълник от кристални слънчеви клетки, залепени за стъкло, закрепен към стелаж, който преминава през инвертор.“ В този смисъл, според него, слънчевите панели не са се променили много в десет години и днес изглеждат повече или по-малко едно и също: „Те все още имат 72 клетки на кристална основа, залепени за стъкло, закрепени на рамка и свързани с инвертор.“ Въпреки това той уподобява клетките с двигател в автомобил – двигател, който се разви значително през последното десетилетие и чиито разходи паднаха драстично, до може би 20% от това, което бяха преди десет години.

Meydbray каталогизира артикулите, движещи тази тенденция на намаляване на разходите, като един от най-големите лостове е подобряване на ефективността в самия производствен процес. Вземете например използването на силиций. Въпреки че цената на силикона се понижи от високите стойности от 400 долара за килограм до около 10 долара / кг днес, това все още е най-скъпият вход в соларен панел (за мулти-силиций, приблизително 15-17% от общите разходи за продадени стоки). По този начин всяка способност за намаляване на количеството на силиция помага за намаляване на разходите.

Той цитира понятието „загуба на kerf“, термин за силиция, загубен в процеса на рязане, по време на който суровите слитъци от силиций се нарязват на клетки. Ако силицийът беше дърво, това би било еквивалентът на дървени стърготини, които биха отишли ​​на отпадъци. Когато се направи слънчева вафла – предшественикът на готовата полирана клетка – човек по същество нарязва гигантски труп или тухла от силиций на вафли. Широкото въвеждане на ултра тънки диамантени телени триони преди няколко години значително намалява количеството силиций, загубен в процеса.

Мейдбрай отбелязва, че дебелините на клетките са останали около 180 микрона за известно време. Усилията за производство на по-тънки клетки доведоха до често напукване по време на производствения процес, намаляване на общия добив. Въпреки това, широкото въвеждане на трион с диамантени телове наскоро позволи създаването на по-тънки пластини (и следователно клетки), въпреки че те все още не са преминали в комерсиализация. Той оценява въздействието на разходите да бъде 1,5 цента / ват за всеки 10 микрона дебелина на вафла.

Тогава е ефективността на преобразуване на самата клетка – колко ефективно тя превръща фотоните в полезен поток от електрони. Това е важно, тъй като с по-висока ефективност получавате повече вата от един и същ правоъгълник на стъклото, същата рамка, инвертор и труд. От 2010 г., отбелязва той, абсолютната ефективност на слънчевия панел от кристален силиций се повишава около .5% годишно и „това е доста последователно. Това е огромно И е от съществено значение за непрекъснатото намаляване на разходите. "

Един наскоро приложен подход в тази област, просто разрязване на клетки на две (технология, наречена „наполовина отрязани клетки“), помогна за намаляване на разходите, като добави пет до седем вата допълнителна мощност на панела. Това е така, защото електрическият ток на панела се съкращава наполовина (токът е пропорционален на размера на клетките). Тъй като резистивните загуби са пропорционални на квадрата на тока, този подход води до значителни печалби.

По принцип подобряването на ефективността обикновено идва на вълни и в голяма степен, но не изцяло извън Китай. През 2012 г., коментира Meydbray, първият кръг от тарифите за внос беше плесен на китайски панели. Тези тарифи бяха фокусирани върху ниво клетка – а не на панела. В резултат на това китайските производители започнаха да доставят голяма част от доставките си от клетки от Тайван, докато продължиха да сглобяват панелите в Китай. През този период иновациите се забавят значително. PV технологията беше доминирана от традиционното алуминиево задно поле (ABSF), с малко иновации до 2014 г., когато тарифната вратичка беше затворена и производството на клетки се премести обратно в Китай.

Със слънчевата клетка ABSF, Meydrbray коментира, би могло да се постигне 20% практическа максимална ефективност на преобразуване. За да се премине напред, беше необходимо да се добави допълнителен слой в задната част на клетката. Производителите на клетки започват да правят иновации и създават нова клетъчна технология, наречена „Passivated Emitter Rear Cell (PERC). Технологията PERC имаше предимството да отразява по-рано неасорбирана светлина обратно в клетката за втори шанс да я преобразува в електричество.

Германия лидер в производството на машини за производство на клетки – Майер Бъргър – измисли как да накара машините да произвеждат PERC в мащаб, добавяйки "разумно сложна" допълнителна стъпка, казва той. Скоро обаче всички го разбраха, до днес, че днес вече може да се закупи общо китайско производствено оборудване за една трета от инструмента Meyer Burger и PERC беше широко приет.

С PERC, казва Мейдбрай, е постигната 23% ефективност на клетките, като средната ефективност е около 21,5% в десетките гигавата на клетките, които сега се произвеждат годишно. Той вярва, че при PERC е останала известна писта за ефективност, но 23,5% вероятно е максимумът, който може да бъде изваден. Мейдбрай също коментира, че разграничаването между моно и полисилициевите клетки не е толкова критично, колкото преди. „В рамките на тези клетъчни технологии можете да използвате мулти или моно клетки.“ Моно клетките се използват за свързване на по-висока ефективност с по-високи разходи, но „В този момент моно се превръща в същата цена като мулти, а в някои случаи е още по-евтина“ той казва.

Meydbray посочва, че слънчевата научноизследователска и развойна вселена работи по две технологии: хетеросъединение – което е напълно нова клетъчна технология (Майер Бъргър също работи върху това – което би наложило изцяло ново съоръжение за производство на слънчева енергия на зелено) и пасивиран контакт "", който е инкрементален но е трудно. ”Съдебното заседание все още е на двамата, но той коментира:„ Имаме няколко години, преди да се наложи, за да продължим кривата на ефективността. "

И тогава има двуфазни

Meydbray посочва, че след като клетките PERC са създадени, тя отвори възможност за двуфасадни панели, които са точно това, което звучат; симетрични слънчеви панели, които могат да събират енергия от всяка страна. Оригиналните алуминиеви BSF слънчеви панели не бяха симетрични, но PERC е, „така че когато всички се преместиха в PERC, те по същество произвеждаха двуфазни соларни клетки. Всичко, което трябваше да направиш, беше да свалиш задния лист и да имаш двустранен панел. "

Производственият процес за индустриалните гиганти като Jinko, Longi и други беше „граничен тривиален“, казва той, след като започнаха да правят PERC клетки. Трябваше да се добавят чисти задни листове и разклонителни кутии (загражденията на модула, където са свързани всички PV струни, което позволява свързването на всеки модул към следващия) да се преместят, за да се избегне блокирането на слънчевата светлина, но това бяха малки пречки.

Както Мейдбрай го обяснява, истинското предизвикателство с двуфазните не е в производството, а в реализацията в тази област, тъй като голям брой нови променливи се добавят в уравнението. За да постигнете най-добри резултати от двуфазни, трябва да увеличите максимално количеството слънчева светлина, отразяваща се до обърнатите надолу панели. Панелите трябва да са достатъчно високи над повърхността, за да позволят максимална отразяваща способност, но по-високите разходи на стоманените стелажи влияят на цялостното предложение за стойност. Човек също трябва да бъде внимателен, за да избегне блокирането на слънчевата светлина.

Поставянето на панели по-високо от земята, особено ако те са на тракери, които накланят панелите, за да следват слънцето, също променят потенциалните натоварвания на вятъра, на които са изложени системите. В краен случай, Мейдбрай коментира, „имахме повреди, свързани с вятъра от тракерите. Те могат да се колебаят и да се раздуха. ”Повече стомана може да се справи с това, но с допълнителна цена.

Освен това има проблем с несъответствието между двуфазните модули на ръба на системата спрямо тези в средата, които виждат по-малко светлина отзад. Модулите са свързани паралелно паралелно, подавайки се в кутия за комбиниране и инвертор. Тъй като те са в серия, те изискват същия ток. По този начин, ако модулите на ръба виждат повече светлина от тези в средата, има по-голям потенциал за несъответстващи загуби.

Въпреки всички тези фактори – и има повече от дузина за разглеждане – Meydbray характеризира „двуфазното усилване“ (допълнителната продукция в сравнение с монофазните модули) като варира от 5% до 20%,

всичко е свързано с условията на проектиране и оптимизирането на разходите … двуфазната почти винаги ще победи монофазната икономика – това е най-голямото подобрение на една стъпка на нивата на електрическите разходи от въвеждането на тракери.

Междувременно се правят и други подобрения в целия спектър

Самите клетки се увеличават по размер. Това, което преди е било стандартна клетка с 156,75 милиметра (мм), първоначално е увеличено до 158 мм, а Мейдбрай показва, че клетките сега се движат на 161 мм. Longi – Най-големият производител на монокристални силициеви модули в света, който планира да произведе 30 000 MW модули до 2021 г. – наскоро обяви преместване на 166 мм, като планира да прехвърли цялото си производство до 2020 г.

Ръстът е сравнително увеличен, казва той, „движейки се с един, два, три или четири милиметра… Някой осъзна, че оборудването за производство на слънчеви клетки може да се побере в малко по-голяма клетка“, в резултат на което производствените разходи падат на вата. Когато обаче стигнете до 166 мм, е достатъчно по-голямо, че се нуждаете от постепенно различни дизайни в оборудването за производство на клетки.

Мейдбрей предупреждава, че с всяка постепенна промяна на дизайна „има последствия, които често се пренебрегват, докато не успеете“ или поне значителни предизвикателства. Например, ако човек направи клетките по-големи, без да променя броя на клетките в панела, панелът вече не е съвместим назад. Това означава, че нов и малко по-голям панел не може да бъде преоборудван в съществуващо поле, ако по-старите панели не функционират. Или в случай на системи с тракери, малко по-високия панел може да увеличи силите на въртящия момент от вятъра, които са пропорционални на квадратна височина на панела. В резултат на това човек трябва да рискува срив или да инвестира в по-скъпи стелажни конструкции. В този смисъл всичко е взаимосвързана екосистема.

Solar е игра на стотинки за бръснене. Настъпват и други постепенни подобрения, които допълнително намаляват разходите или увеличават ефективността. Вземете шини – тънките плоски проводници, които събират тока, създаден от клетките и свързват всяка клетка към следващата, в крайна сметка доставяйки мощност към инвертора, който от своя страна я изпраща заедно към мрежата. Тези шини, казва Мейдбрай, донякъде са като остриетата в бръсначи. От начална начална точка на две шини в клетка, сега обикновено има пет, които увеличават излишността в случай на неуспехи. Междувременно ширините на шината са намалени, за да се намалят до минимум загубите от засенчване на клетките. Следващата стъпка тук е цялостна промяна на дизайна на взаимните връзки, „така че вече сме до 12 шини, които са изключително тънки. Понастоящем Майер Бъргър прави метална решетка с 30, 40 или 50 проводника, които наричат ​​интелигентна жица, което ще създаде по-нататъшна оптимизация в взаимосвързаността на клетките. "

Мейдбрей посочва друг възникващ подход, наречен шинглинг. В панела с неговите отделни клетки има пространство между всяка клетка, където светлината не удря активен слънчев материал. С херпес зостер, клетката се нарязва на пет или шест ленти и се покрива като херпес зостер на покрива, "така че имате пълно покритие на недвижимите имоти на слънчевия панел … Сега е на пътната карта на всички технологии." И може да се предприеме и с двете PERC и алуминиеви BSF технологии.

Има и други малки корекции, които се добавят, като лента от 3M, която адресира светлината, която се отразява от шините. Тази тънка лента пренасочва светлината под ъгъл, така че да се отразява от стъклото и да се абсорбира отново от клетката, изтласквайки по-голяма ефективност от панела.

И най-накрая, се разработват покрития против замърсяване, за да се намалят до минимум загубите, които възникват, когато панелите са компрометирани – до 30% или повече – от слоеве от прахови частици от замърсяване на въздуха или прах от метеорологични или селскостопански дейности. Измиването на панели е скъпо: „Екипаж с маркуч, пръскащ надолу панели, е от порядъка на 25 цента на соларен панел за голям обект“, отбелязва той, така че покритието, което свежда до минимум необходимостта от почистване, спомага за по-нататъшните по-ниски разходи и подобряване на ефективността.

Долната линия, обобщава Мейдбрай, е, че „през последното десетилетие е имало много технологични иновации и то не се забавя. Продължава по една и съща траектория. ”И тъй като разходите продължават да падат, според него, повече пазари ще продължат да се отварят.

Винаги има следващия хоризонт. Solar беше приет първо на места, където разходите за електроенергия са високи и е слънчево. След като разходите падат, винаги има следващ пазар, където е по-евтин от конвенционалния действащ.

Laisser un commentaire

Fermer le menu