Ключевые тенденции солнечной индустрии: технологии и экономика
Союз немецкого машиностроения (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau — VDMA) выпустил очередное, тринадцатое издание ежегодной «Международной дорожной карты технологий фотовольтаики» (International Technology Roadmap for Photovoltaic — ITRPV).
Данный доклад является не только авторитетным справочником по основным технологическим тенденциям отрасли, но и содержит довольно актуальную информацию по экономике солнечной энергетики.
В 2021 г. во всем мире было установлено 173 ГВт фотоэлектрических мощностей для выработки электроэнергии, говорится в докладе. В результате установленная мощность солнечной энергетики превысила 940 ГВт. Объёмы поставок солнечных модулей в 2021 году оцениваются авторами в 183 ГВт.
После нескольких десятилетий устойчивого снижения цен, в 2021 году тенденция была нарушена из-за трёхкратного роста цен на поликремний, что отразилось на стоимости во всей производственной цепочке. Если раньше долгое время вклад поликремния и кремниевых пластин в общую стоимость фотоэлектрических модулей уменьшался, в 2021 году отмечен резкий скачок доли поликремния в цене конечной продукции, что четко видно на графике:
Впрочем, многие эксперты ожидают, что снижение цен на это сырье начнётся «вот-вот» по причине ввода в эксплуатацию колоссальных объёмов новых мощностей.
Как уже неоднократно отмечалось, проявляется сильная тенденция к производству более крупных форматов кремниевых пластин и солнечных модулей. [Подробнее о форматах см.: «В солнечной энергетике идёт переход на крупноформатные кремниевые пластины?»]. Форматы пластин размером менее 161,0 мм² исчезнут в течение следующих трех лет, считают составители доклада. В настоящее время основное внимание уделяется форматам 166,0² мм² (M6), 182,0² мм² (M10) и 210,0² мм² (G12). [см. также «Пластины M10 и G12 заменят все другие форматы к 2027 году — исследование»].
Эти крупные форматы пластин, которые в ближайшие годы полностью завоюют рынок, обусловливают также и рост размеров солнечных модулей. Уже сегодня рыночная доля панелей площадью менее 1,8 м², используемых для кровельных электростанций, составляет 50% рынка. Несмотря на ограничения, связанные с особенностью ручного труда на кровлях, она будет снижаться. В сегменте наземных электростанций 60% устанавливаемых в настоящее время модулей имеют площадь более 2,5 м², и ожидается, что к 2032 году их доля возрастет до более чем 85%. Кроме того, прогнозируется, что целых 16% займут фотоэлектрические панели площадью более 3,0 м².
Доля рынка монокристаллических кремниевых пластин (mono-Si) составит около 90% в 2022 году и, как ожидается, будет расти в дальнейшем. Рыночная доля пластин n-типа также увеличится с нынешних 20% до примерно 70% в следующие десять лет. Это более агрессивное предположение по сравнению с прошлыми прогнозами ITRPV.
К слову, по данным российского ООО «Солар Системс», точнее родственной ООО «Солар кремнёвые технологии», производящей кремниевые пластины в подмосковном Подольске, предприятие может с лёгкостью перейти на выпуск пластин n-типа при наличии спроса. Для этого нет серьезных технологических или финансовых препятствий.
PERC останется доминирующей технологией ячеек в течение ближайшего десятилетия, но её рыночная доля будет постепенно снижаться (верхний график) — с 85% в 2022 году до 70% в 2032-м. Ожидается, что технология кремниевых гетероструктурных солнечных элементов (HJT) достигнет рыночной доли в 19%.
Что касается будущего развития солнечной энергетики, в самом пессимистичном сценарии доклада её установленная мощность к 2050 году достигнет 14,5 ТВт, и она сможет вырабатывать 23,5 тысяч тераватт-часов в год или 33% прогнозного глобального производства электроэнергии.