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為什麼擴大太陽能市場取決於太陽能技術公司

本文最初發表於EnerG雜誌

太陽能行業為未來幾年設定了一些雄心勃勃的目標,儘管COVID-19面臨挑戰,但許多舉措正在幫助推動太陽能向前發展。 看看推動該行業的一些主要因素以及需要克服的一些挑戰是有説明的。

分散式能源發電是實現全球可再生能源消費增長的關鍵,也是為仍然無法獲得電力的10多億人提供能源獲取的重要機會。

太陽能的可用性在全球範圍內無處不在且公正。 而且,可再生能源和電池的價格幾十年來一直處於穩步下降的軌道上,超過了分析師的預期。 這意味著,與資本密集型中央發電廠不同,在消費點或接近消費點的地方發電將使新人口能夠獲得具有成本效益的服務,減少能源貧困並釋放經濟潛力。

獲得能源可以刺激當地的商業機會,從而產生更新和更粘性的能源消耗模式,以及改善生活條件和改善生計。 通過這些機制,可再生能源行業有可能提升發展中國家的經濟財富。

可再生能源的本地發電和現場消費的另一個積極成果是分配效率;這降低了電網現代化的成本,減少了輸電損耗,並在發展中國家減少了能源盜竊。 所有這些因素都導致可再生能源經濟狀況的提高,並導致該行業的增長。

太陽能公司可以説明向可再生能源過渡

技術進步是成功採用可再生能源的關鍵,工程和材料改進一直是推動價格持續下降的關鍵因素。 根據太陽能行業協會(SEIA)的數據,在過去十年中,安裝太陽能的成本下降了70%。

太陽能技術公司處於引領這一轉變的最佳位置。 主要供應商是提供模組,不同類型的貨架,能量收集和轉換設備,疏散和電網集成設備以及監控太陽能發電廠生產的感測器和軟體的公司。

一個集成和協作的業務和技術生態系統對於繼續推動太陽能轉型也至關重要。 該生態系統的各個成員(包括開發人員、研究人員、EPC、供應鏈專家、製造商、物流經理和消費者)之間的關鍵關係將有助於推動其持續發展。

太陽能業務發展勢頭的另一個關鍵因素是,部署大型可再生能源發電廠將是擴大該行業規模的最快方式。 例如,太陽能佔2020年上半年美國新增發電量的37%,但雖然住宅和商業太陽能增長因COVID疫情而停滯不前,但公用事業規模的太陽能已被證明更具彈性,佔2020年第二季度新上線太陽能容量的71%。

2018年,公用事業規模的太陽能佔市場份額的60%,直到這個新十年的中期,公用事業部門預計將繼續以類似的增長率引領可再生能源市場。 根據Wood McKenzie的預測,從現在到2025年,美國太陽能市場預計將安裝100吉瓦,未來五年將增長42%。

另一個關鍵預測是,到2020年,太陽能預計將在累計安裝的基礎上繞過風能。

新技術帶來新的成本效益

除非繼續將新的成本效益引入生態系統,否則太陽能行業無法實現其預期規模。 與此同時,隨著行業的發展,成本確實會下降,從而創造重要的規模經濟。 就太陽能而言,太陽能發電廠的所有必要成分,從元件開始,近年來都顯示出顯著的製造效率,從而降低了成本。

此外,許多太陽能公司已經投資了精益施工實踐,以解決專案成本的勞動方面,即太陽能發電廠的組裝和建設。 精益施工源自卓越的日本汽車生產系統,通過卓越的管理和更高的生產率,降低了工作力成本,提高了投資回報率(ROI)。

清潔機器人等新技術也改善了運營和維護(O&M),從而更好地維護太陽能設施和提高能源產量。

與此同時,先進的人工智慧平臺正在進入分散式能源管理領域,幫助推動生產,同時確保安全,特別是在極端天氣事件期間。

到目前為止,可再生能源行業的一個關鍵限制是太陽能和風能資源的可變性。 人們的想法是,由於太陽能是不可調度的,也不是“堅固的”,它不能成為電力組合的可靠組成部分,至少不夠可靠,無法完全取代化石發電。

現在,我們看到太陽能產業的最後一個障礙被消除了。 改進的儲能技術的可用性和電池價格的快速下降,如太陽能元件本身的軌跡,正在説明“鞏固”太陽能。 低成本電池正在為24/7可調度的可再生能源鋪平道路,它是最終的遊戲規則改變者。

所有這些相互依賴關係正在共同發展,以推動規模化並改善平准化能源成本(LCOE),或分散式可再生能源的生命週期成本,從而更快地採用。

旅行者:經濟高效的下一代單軸跟蹤器

在設備方面,FTC Solar的Voyager是該行業技術進步的一個例子,這是下一代單軸跟蹤器,需要更少的柱子/模組,更少的直流佈線,並實現行業領先的安裝過程,推動最低的總安裝成本。

Voyager的單排雙縱向(2P)架構可優化雙面元件的性能,並允許優化可用土地,同時在高地覆蓋率(GCR)設計中保持O&M的適當可訪問性。 FTC Solar通過Voyager提供專有的控制器系統,通過行級回溯功能實現精細控制。 因此,Voyager提供了業內最好的平准化成本。

SunDAT 光伏軟體有助於公用事業規模項目的設計

同時,FTC Solar的SundAT PV設計軟體可以對公用事業規模和C&I專案進行快速,部分自動化的設計,工程和成本分析。 該軟體補充了Voyager跟蹤器,並與工程服務一起為太陽能客戶提供完整的必要工具包,具有卓越的工程設計和具有競爭力的成本。

這種多功能工具有助於快速生成和分析潛在網站的數百個選項。 SunDAT與PV Bid和SunFig集成,包括專案成本估算和專案財務回報,使用戶能夠對其專案進行完整的經濟優化。

SunDAT僅從地面或屋頂邊界開始,幾乎可以對設計參數的所有組合進行建模:模組/逆變器類型,接地覆蓋率,串尺寸,跟蹤與固定傾斜,方位角等,在幾分鐘內生成完整的場地佈局和能量估算。

結合光伏投標的強大功能,可以對每個設計配置進行財務分析和比較,從而直接瞭解項目經濟性。 憑藉連接技術場地設計、能源估算和成本的能力,SunDat使用者可以快速查看哪個選項產生最佳的平准化度電成本、內部收益率和凈現值

政府的激勵措施在幫助我們在太陽能行業取得今天的成就方面發揮了重要作用。 但是,隨著光伏技術變得越來越便宜和高效,政府現在要發揮的更重要的作用將是建立具有挑戰性的可再生能源目標,並確保它們得到滿足。

隨著這些進步以及企業和政府開發的許多其他進步,太陽能行業可以期待實現雄心勃勃的目標,併為美國提供更清潔的能源未來。

Nagendra Cherukupalli是FTC Solar(www.ftcsolar.com)的首席技術官。 作為一名計算機科學專業人員,他在軟體,半導體,太陽能和能源平臺方面進行了廣泛的工作。

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