Фотоэлектрлік өнеркәсіп қос толқынды екі бетті күн модульдері (әдетте екі жақты қос шыны модульдер ретінде белгілі) басқаратын тиімділік пен сенімділік революциясынан өтуде. Бұл технология компоненттердің екі жағынан жарық энергиясын сіңіру және оны шыны орау арқылы әкелетін ұзақ мерзімділік артықшылықтарымен біріктіру арқылы электр энергиясын өндіру арқылы жаһандық фотоэлектрлік нарықтың техникалық бағыты мен қолдану үлгісін өзгертеді. Бұл мақалада екі жақты қос шыны модульдердің негізгі сипаттамаларына, практикалық қолдану мәніне, сондай-ақ болашақта кездесетін мүмкіндіктер мен қиындықтарға терең талдау жасалып, олардың фотоэлектрлік индустрияны жоғары тиімділікке, бір киловатт-сағатқа төмен шығындарға және әртүрлі сценарийлерге кеңірек бейімделуге қалай жетелейтінін көрсетеді.
Негізгі техникалық мүмкіндіктер: тиімділік пен сенімділіктегі қос секіріс
Екі бетті қос шыны модулінің негізгі сүйкімділігі оның серпінді қуат өндіру қабілетінде жатыр. Дәстүрлі бір жақты модульдерден айырмашылығы, оның артқы жағы жердегі шағылысқан жарықты (құм, қар, ашық түсті шатырлар немесе цемент едендері сияқты) тиімді түсіріп, айтарлықтай қосымша қуат өндіруді қамтамасыз етеді. Бұл салада «екі жақты пайда» ретінде белгілі. Қазіргі уақытта негізгі өнімдердің екі жақты қатынасы (артқы жағындағы электр энергиясын өндіру тиімділігінің алдыңғы жағындағыға қатынасы) әдетте 85% -дан 90% -ға дейін жетеді. Мысалы, шөлдер сияқты шағылысу жоғары орталарда құрамдас бөліктердің артқы жағындағы күшейту жалпы электр қуатын өндірудің шамамен 10%-30% артуына әкелуі мүмкін. Сонымен қатар, компоненттің бұл түрі төмен сәулелену жағдайында (жаңбырлы күндер немесе таңертең ерте және кешке кеш сияқты) қуаттың 2%-дан астам жоғарылауымен жақсырақ жұмыс істейді.
Материалдар мен құрылымдардағы инновациялар тиімді электр энергиясын өндіруді қолдаудың кілті болып табылады. Жетілдірілген аккумуляторлық технологиялар (N-типті TOPCon сияқты) құрамдастардың қуатын арттыруды жалғастыруда және негізгі өнімдер 670-720 Вт диапазонына енді. Алдыңғы көлеңкеде жоғалтуды азайту және ағымдағы жинау тиімділігін арттыру үшін өнеркәсіп негізгі дәнекерсіз конструкцияларды (мысалы, 20BB құрылымы) және тазартылған басып шығару технологияларын (болат экранды басып шығару сияқты) енгізді. Қаптама деңгейінде қос шыны құрылымы (алдыңғы және артқы жағындағы әйнекпен) құрамдас бөліктің бірінші жылдық әлсіреуін 1% шегінде және орташа жылдық әлсіреу жылдамдығын 0,4% төмен сақтай отырып, тамаша қорғанысты ұсынады, бұл дәстүрлі бір шыныдан жасалған компоненттерден әлдеқайда жоғары. Қос шыны модульдердің (әсіресе үлкен өлшемді) үлкен салмағының мәселесін шешу үшін 210 өлшемді модульдердің салмағын 25 килограмға дейін азайтуға мүмкіндік беретін, орнату қиындықтарын айтарлықтай жеңілдетуге мүмкіндік беретін жеңіл мөлдір артқы парақ шешімі пайда болды.
Қоршаған ортаға бейімделу - екі жақты қос шыны модулінің тағы бір маңызды артықшылығы. Оның берік қос шыны құрылымы оны ауа-райына тамаша төзімділікпен қамтамасыз етеді, электропотенциалдан туындаған әлсіреуге (PID), күшті ультракүлгін сәулелерге, бұршақ әсеріне, жоғары ылғалдылыққа, тұз бүріккіш коррозияға және күрт температура айырмашылығына тиімді қарсы тұрады. Дүние жүзіндегі әртүрлі климаттық аймақтарда демонстрациялық электр станцияларын орнату арқылы (мысалы, жоғары суық, қатты жел, жоғары температура және жоғары ылғалдылық аймақтары) құрамдас өндірушілер өздерінің экстремалды орталарда ұзақ мерзімді тұрақты жұмыс мүмкіндіктерін үнемі тексеріп отырады.
Қолданбаның артықшылықтары: Фотоэлектрлік жобаларды экономикалық жақсарту
Екі жақты екі жақты шыны модульдердің мәні, сайып келгенде, жобаның бүкіл өмірлік циклі бойынша экономикалық өміршеңдігінде, әсіресе нақты қолдану сценарийлерінде көрінеді:
Ірі масштабты жерге орнатылған электр станциялары: жоғары шағылысу аймақтарындағы кіріс мультипликаторы: шөлді, қарлы немесе ашық түсті беттік аймақтарда артқы жағындағы пайда жобаның электр энергиясының теңестірілген құнын (LCOE) тікелей төмендетуі мүмкін. Мысалы, Латын Америкасындағы ең ірі фотоэлектрлік жобалардың бірінде – Бразилиядағы қуаттылығы 766 МВт «Серрадо Күн» электр станциясында екі жақты қос шыны модульдерді орналастыру электр қуатын өндірудің айтарлықтай өсуіне әкеліп қана қоймайды, сонымен қатар көмірқышқыл газының шығарындыларын жыл сайын 134 000 тоннаға азайтады деп күтілуде. Экономикалық модельді талдау Сауд Арабиясы сияқты аймақтарда алдыңғы қатарлы екі жақты модульдерді қабылдау дәстүрлі технологиялармен салыстырғанда LCOE-ны шамамен 5%-ға төмендетуге, сонымен қатар жүйе балансының (BOS) шығындарын үнемдеуге мүмкіндік беретінін көрсетеді.
Бөлінген фотоэлектрлік қуат: шатырлар мен арнайы жерлердің әлеуетін пайдалану: Өнеркәсіптік және коммерциялық шатырларда жоғары қуат тығыздығы шектеулі аумақта үлкен қуатты жүйелерді орнатуды білдіреді, осылайша қондырғыны орнату құнын төмендетеді. Есептеулер көрсеткендей, ауқымды шатыр жобаларында жоғары тиімді екі фациалды модульдерді қабылдау инженерлік бас мердігерлік (EPC) құнын айтарлықтай төмендетуге және жобаның таза пайдасын арттыруға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, цемент алаңдары мен биік биіктіктер сияқты күрделі рельефтік аймақтарда қос шыны модульдердің тамаша механикалық жүктемеге төзімділігі және температура айырмашылығына төзімділігі оларды сенімді таңдау жасайды. Кейбір өндірушілер қазірдің өзінде жоғары биіктік сияқты арнайы орталар үшін теңшелген өнімдер мен орнату шешімдерін іске қосты.
Жаңа қуат нарығына сәйкес келу: Электр энергиясы бағасының кірісін оңтайландыру: Электр энергиясының пайдалану уақыты бойынша баға тетігі барған сайын танымал бола бастаған сайын, фотоэлектрлік электр энергиясын өндірудің дәстүрлі күндізгі шыңына сәйкес келетін электр энергиясының бағасы төмендеуі мүмкін. Бифациалды модульдер жоғары екі беттік қатынасы мен тамаша әлсіз жарыққа жауап беру қабілетімен электр энергиясының бағасы жоғары болған кезде таңертең және кешке көбірек электр энергиясын шығара алады, бұл электр энергиясын өндіру қисығының электр энергиясының ең жоғары бағасы кезеңіне жақсырақ сәйкес келуіне мүмкіндік береді және осылайша жалпы кірісті арттырады.
Қолдану күйі: Жаһандық ену және сахнаны тереңдету
Екі жақты екі шыны модульдердің қолданбалы картасы бүкіл әлемде тез кеңейіп келеді:
Аймақтық ауқымды қолдану негізгі ағымға айналды: Таяу Шығыс шөлі, Батыс Қытайдағы Гоби шөлі және Латын Америкасы үстірті сияқты сәулеленуі жоғары және шағылысуы жоғары аймақтарда екі жақты қос шыны модульдер жаңа кең ауқымды жерге орнатылған электр станцияларын салу үшін таңдаулы таңдау болды. Сонымен қатар, Солтүстік Еуропа сияқты қарлы аймақтар үшін құрамдас бөліктің қардың шағылысуы астындағы жоғары күшейту мүмкіндігі (25%-ға дейін) де толығымен пайдаланылады.
Арнайы сценарийлер үшін теңшелген шешімдер пайда болуда: сала нақты қолданбалы орталар үшін терең теңшеу үрдісін көрсетуде. Мысалы, шөлді электр станцияларының құм-шаң мәселесіне жауап ретінде кейбір құрамдас бөліктер шаңның жиналуын азайту, тазалау жиілігін, пайдалану және техникалық қызмет көрсету шығындарын азайту үшін арнайы беттік құрылымдармен жобаланған; Агрофотоэлектрлік қосымша жобада электр энергиясын өндіру мен ауылшаруашылық өндірісі арасындағы синергияға қол жеткізу үшін жылыжай төбесінде жарық өткізетін екі жақты модуль қолданылады. Теңіз немесе жағалаудағы қатал орталар үшін коррозияға төзімділігі жоғары қос шыныдан жасалған компоненттер әзірленді.
Болашаққа болжам: Үздіксіз инновациялар және проблемаларды шешу
Екі жақты қос шыны модульдердің болашақ дамуы өміршеңдікке толы, бірақ ол сонымен бірге қиындықтарға тікелей қарсы тұруы керек:
Тиімділік өсуде: TOPCon ұсынған N-типті технологиялар қазіргі уақытта екі бетті модульдердің тиімділігін арттырудағы негізгі күш болып табылады. Неғұрлым бұзатын перовскит/кристалды кремний тандемді ұяшық технологиясы зертханада 34%-дан астам конверсиялық тиімділік әлеуетін көрсетті және екі бетті модульдердің келесі буынының тиімділік секіруінің кілті болады деп күтілуде. Сонымен қатар, 90%-дан асатын екі жақты қатынас кері жағынан электр энергиясын өндіру үлесін одан әрі арттырады.
Нарық үлгісін динамикалық түзету: екі жақты модульдердің ағымдағы нарықтық үлесі үздіксіз өсіп келеді, бірақ ол болашақта құрылымдық өзгерістерге тап болуы мүмкін. Бір шыныдан жасалған модульдер жеңіл салмақты және шығындарды бақылау технологияларында жетілген сайын (мысалы, суға төзімділікті жақсарту және үнемді орау материалдарын пайдалану үшін LECO процестері) олардың бөлінген шатыр нарығындағы үлесі артады деп күтілуде. Екі бетті қос шыны модульдер жерге орнатылған электр станцияларында, әсіресе шағылысуы жоғары сценарийлерде өздерінің басым позициясын бекітуді жалғастырады.
Шешілетін негізгі міндеттер:
Салмақ пен шығындардың тепе-теңдігі: қос шыны құрылымның салмағының артуы (шамамен 30%) оны шатырларда кең ауқымда қолданудағы негізгі кедергі болып табылады. Мөлдір артқы парақтардың жеңіл балама ретінде кең перспективалары бар, бірақ олардың ұзақ мерзімді (25 жылдан астам) ауа-райына төзімділігі, ультракүлгін сәулелерге төзімділігі және суға төзімділігі әлі де сыртқы эмпирикалық деректермен тексерілуі керек.
Жүйенің бейімделуі: Үлкен өлшемді және жоғары қуатты құрамдастарды танымал ету кронштейн жүйелері мен инверторлар сияқты тірек жабдықтарды бір уақытта жаңартуды талап етеді, бұл жүйе дизайнының күрделілігін және бастапқы инвестиция құнын арттырады және бүкіл өнеркәсіптік тізбекте бірлескен оңтайландыруды талап етеді.
Жіберу уақыты: 18 маусым-2025 ж