Trong làn sóng chuyển đổi năng lượng toàn cầu, các nhà máy điện quang điện, như một chất mang quan trọng để sử dụng năng lượng mặt trời quy mô lớn, đang mở rộng với tốc độ chưa từng có. Theo dữ liệu từ Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), công suất lắp đặt toàn cầu của quang điện mặt trời sẽ đạt 375 Gigawatt vào năm 2023, với mức tăng hàng năm là 31,8% trong tổng công suất lắp đặt, cho thấy động lực nhanh chóng. Từ xu hướng phát triển của các quốc gia và khu vực khác nhau, công suất mới được cài đặt của Trung Quốc vào năm 2023 tương đương với sự gia tăng mới toàn cầu của năm trước, thể hiện vị trí thống trị của nó trong lĩnh vực quang điện toàn cầu; Và các quốc gia và khu vực khác không sẵn sàng tụt lại phía sau, tích cực bố trí và đẩy nhanh việc xây dựng các trạm điện quang điện, và thúc đẩy cấu trúc năng lượng toàn cầu để tiến tới sự sạch sẽ và bền vững.
1 Phân tích tình trạng phát triển hiện tại của các nhà máy điện quang điện toàn cầu
(1) Trung Quốc: Dẫn đầu việc xây dựng các nhà máy điện quang điện toàn cầu
Trung Quốc đã đạt được kết quả đáng chú ý trong lĩnh vực các nhà máy điện quang điện, xếp hạng trong số hàng đầu trên thế giới. Vào năm 2023, công suất quang điện mới được cài đặt của Trung Quốc sẽ đạt 200GW, vượt xa các quốc gia khác. Lấy nhà máy điện quang điện Talatan ở tỉnh Qinghai làm ví dụ, nó có diện tích rộng 609 km2 và có công suất lắp đặt 8,5 triệu kilowatt, khiến nó trở thành một trong những trạm điện quang điện lớn nhất thế giới. Nhà máy điện không chỉ hoạt động vượt trội trong sản xuất điện, với sản lượng hàng năm lên tới 14 tỷ km, mà còn đạt được kết quả quan trọng trong việc cải thiện môi trường sinh thái địa phương thông qua mô hình "Phục hồi sinh thái quang điện+". Việc trồng quy mô lớn của các nhà máy chống hạn hán như Seabuckthorn có hiệu quả làm giảm nguy cơ sa mạc hóa đất đai, làm tăng độ che phủ của thảm thực vật và tạo thành một chu kỳ đạo đức của "sản xuất điện trên tàu, phục hồi trên bảng và trồng cây", cung cấp một mô hình cho sự phát triển phối hợp của xây dựng nhà máy điện lớn.
(2) Châu Âu và Châu Mỹ: Thúc đẩy đều đặn bố trí các trạm năng lượng quang điện
Ở châu Âu, Đức luôn đi đầu trong sự phát triển của các nhà máy điện quang điện với hỗ trợ chính sách âm thanh và công nghệ trưởng thành. Đến cuối năm 2023, công suất lắp đặt của quang điện ở Đức sẽ đạt 80GW, với quang điện phân tán chiếm hơn 70%. Các dự án quang điện cộng đồng ở Đức khá đặc biệt, với sự tham gia công khai rộng rãi vào đầu tư và xây dựng. Điều này không chỉ làm giảm ngưỡng đầu tư, mà còn tăng cường ý thức nhận dạng của cư dân với năng lượng sạch. Ở Hoa Kỳ, California là một điểm nóng cho sự phát triển quang điện, với nhiều nhà máy điện quang điện tập trung quy mô lớn được xây dựng trong các khu vực sa mạc. Hệ thống phát điện mặt trời Ivanpah nằm ở sa mạc Mojave có công suất lắp đặt 392 megawatt và áp dụng công nghệ năng lượng mặt trời tập trung (CSP) tiên tiến. Nó tập trung ánh sáng mặt trời vào một máy thu trên đỉnh tháp thông qua một số lượng lớn các heliostats, tạo ra hơi nước nhiệt độ cao để điều khiển một tuabin hơi nước để phát điện. Đây là một đại diện cho các ứng dụng sáng tạo của công nghệ quang điện ở Hoa Kỳ.
(3) Các thị trường mới nổi: Tiềm năng khổng lồ cho các nhà máy điện quang điện
Ở Trung Đông, Ả Rập Saudi tích cực thực hiện "Tầm nhìn 2030" và phát triển mạnh mẽ ngành công nghiệp quang điện. Nhà máy điện quang điện Alshubach đang được xây dựng có kế hoạch lắp đặt công suất 4GW và sẽ trở thành nhà máy điện quang điện lớn nhất thế giới sau khi hoàn thành. Sự kết hợp giữa tài nguyên năng lượng mặt trời dồi dào của Ả Rập Saudi và sức mạnh tài chính mạnh mẽ dự kiến sẽ trở thành một nhà xuất khẩu năng lượng quang điện toàn cầu quan trọng trong tương lai. Ai Cập, nằm ở khu vực châu Phi, đã đề xuất trong "Chiến lược năng lượng bền vững toàn diện 2035 của mình" rằng công suất lắp đặt của việc phát điện quang điện sẽ đạt 43GW vào năm 2035. phát triển.
2 thách thức mà các nhà máy điện quang điện toàn cầu phải đối mặt
(1) Khó khăn không liên tục và tiêu dùng
Các nhà máy điện quang điện dựa vào ánh sáng để tạo ra điện, có sự gián đoạn và biến động rõ ràng, đặt ra những thách thức đối với hoạt động ổn định của hệ thống điện. Ở một số khu vực có tỷ lệ cao công suất lắp đặt quang điện, chẳng hạn như một số tỉnh phương Tây ở Trung Quốc, khi có đủ ánh sáng mặt trời, lượng phát điện quang điện tăng đáng kể, có thể vượt quá khả năng tiêu thụ của lưới điện cục bộ và dẫn đến hiện tượng từ bỏ năng lượng dung dịch. Theo thống kê, tỷ lệ hạn chế ở một số khu vực của Trung Quốc vẫn sẽ đạt 5% -10% vào năm 2023, dẫn đến chất thải năng lượng. Một số quốc gia ở châu Âu và Mỹ cũng phải đối mặt với các vấn đề tương tự, chẳng hạn như Đức cần cân bằng cung cấp điện bằng cách điều chỉnh sản lượng của các nguồn năng lượng khác hoặc truyền điện cho các nước láng giềng trong thời kỳ phát điện quang điện cao.
(2) Tình trạng khó xử lợi ích chi phí
Mặc dù giá của các mô -đun quang điện đã giảm đáng kể trong những năm gần đây, chi phí xây dựng và vận hành của các nhà máy điện quang điện vẫn còn tương đối cao. Về mặt xây dựng, cho thuê đất, khảo sát và thiết kế sơ bộ, mua sắm thiết bị và chi phí lắp đặt chiếm tỷ lệ tương đối lớn; Trong giai đoạn hoạt động, các chi phí như bảo trì thiết bị, quản lý thủ công và cập nhật thiết bị tiếp tục tồn tại. Đối với một số nhà máy điện quang điện quy mô nhỏ, đặc biệt là quang điện phân tán, do phát điện hạn chế, thời gian hoàn vốn đầu tư dài theo cơ chế định giá điện hiện tại và thu nhập rất khó đảm bảo, ảnh hưởng đến sự nhiệt tình của các nhà đầu tư. Tại các thị trường mới nổi như một số quốc gia châu Phi, do cơ sở hạ tầng yếu, chi phí hỗ trợ xây dựng các nhà máy điện quang điện cao hơn, nén hơn nữa tỷ suất lợi nhuận.
(3) Rủi ro chính sách và thị trường
Có sự khác biệt đáng kể trong các chính sách quang điện giữa các quốc gia trên thế giới, và sự ổn định và liên tục của các chính sách ảnh hưởng đến sự phát triển lâu dài của các nhà máy điện quang điện. Một số trợ cấp chính sách của một số quốc gia đã rút lui quá nhanh, chẳng hạn như một số nước châu Âu cắt giảm trợ cấp cho các nhà máy điện quang điện vào năm 2023, dẫn đến sự chậm lại về tốc độ tăng trưởng của công suất cài đặt mới. Ngoài ra, ma sát thương mại quốc tế cũng mang lại rủi ro thị trường cho việc xây dựng các nhà máy điện quang điện. Hoa Kỳ, Liên minh châu Âu và các quốc gia khác đã đặt ra các rào cản thương mại đối với các sản phẩm quang điện của Trung Quốc, đã ảnh hưởng đến sự ổn định chuỗi cung ứng toàn cầu của các mô -đun quang điện, tăng chi phí xây dựng của các nhà máy điện quang điện và tăng độ không chắc chắn của dự án.
3 Triển vọng về xu hướng phát triển của các nhà máy điện quang điện toàn cầu
(1) Đổi mới công nghệ thúc đẩy cải thiện hiệu quả
Trong tương lai, công nghệ quang điện sẽ tiếp tục đổi mới và thúc đẩy việc cải thiện hiệu quả phát điện. Là một công nghệ mới nổi, pin mặt trời perovskite đã đạt được hiệu quả chuyển đổi trong phòng thí nghiệm hơn 30%, vượt xa các tế bào silicon tinh thể truyền thống. Dự kiến trong 5-10 năm tới, các tế bào perovskite sẽ đạt được các ứng dụng thương mại quy mô lớn, làm giảm đáng kể chi phí trên mỗi kilowatt giờ của các nhà máy điện quang điện. Công nghệ vận hành và bảo trì thông minh sẽ được áp dụng rộng rãi trong việc tích hợp các hệ thống nhà máy điện quang điện. Bằng cách cài đặt một số lượng lớn các cảm biến để giám sát trạng thái hoạt động thời gian thực của các mô-đun quang điện, sử dụng các thuật toán trí tuệ nhân tạo để dự đoán các lỗi trước, có thể giảm bảo trì chính xác, có thể giảm chi phí vận hành và bảo trì và độ tin cậy và phát điện của nhà máy điện có thể được cải thiện.
(2) Tích hợp phát triển lưu trữ năng lượng và quang điện
Để giải quyết vấn đề không liên tục của quang điện, việc tích hợp lưu trữ năng lượng và quang điện đã trở thành một xu hướng không thể tránh khỏi. Ngày càng có nhiều nhà máy điện quang điện đang xây dựng các thiết bị lưu trữ năng lượng trên toàn cầu. Ở Úc, một số nhà máy điện quang điện được trang bị hệ thống lưu trữ năng lượng pin lithium, lưu trữ điện khi có quá trình phát điện quang điện và giải phóng nó trong quá trình tiêu thụ điện cao điểm hoặc không đủ ánh sáng mặt trời. Điều này không chỉ cải thiện sự ổn định của cung cấp điện, mà còn tham gia vào việc cạo đỉnh của thị trường điện, tăng doanh thu. Khi chi phí của công nghệ lưu trữ năng lượng giảm, mô hình "lưu trữ năng lượng+quang điện" sẽ được quảng bá rộng rãi trên toàn thế giới. Dự kiến vào năm 2030, hơn 50% các nhà máy điện quang điện mới được thêm vào trên toàn thế giới sẽ được trang bị hệ thống lưu trữ năng lượng.
(3) Synergy công nghiệp và hợp tác toàn cầu
Sự phát triển phối hợp ngược dòng và hạ nguồn của ngành công nghiệp nhà máy điện quang điện sẽ trở nên gần gũi hơn. Các nhà sản xuất mô -đun photovoltaic, nhà sản xuất biến tần, nhà phát triển trạm năng lượng, và các nhà cung cấp dịch vụ vận hành và bảo trì sẽ tăng cường hợp tác, tích hợp các nguồn lực, tối ưu hóa chuỗi công nghiệp, giảm chi phí và cải thiện khả năng cạnh tranh tổng thể. Trong bối cảnh toàn cầu hóa, các quốc gia sẽ tăng cường hợp tác trong công nghệ quang điện, tài trợ, tài năng và các khía cạnh khác. Với công nghệ tiên tiến và chuỗi công nghiệp trưởng thành, Trung Quốc sẽ đóng một vai trò lớn hơn trong việc xây dựng các nhà máy điện quang điện toàn cầu, thực hiện hợp tác rộng rãi với các quốc gia dọc theo "vành đai và đường", cùng xây dựng các dự án nhà máy quang điện và giúp chuyển đổi năng lượng toàn cầu.