• Новости
• Блоги
• Аналитика
• Новости компаний
• В СНГ и в мире
• Анонсы

Технологии энергетического авангарда

Сейчас на долю солнечной энергетики приходится около 5% мирового энергетического рынка. По мнению экспертов Международного энергетического агентства, после 2060 г. солнечная энергия могла бы обеспечить треть энергопотребления в мире. На эту перспективу нацелена компания Powercom – крупнейший игрок на рынке фотоэлектрических систем.

Ставка на солнечный свет

Солнечная энергия – это, по определению, энергия, «поставляемая» солнцем. На экваторе в дневное время и в безоблачную погоду ежечасно и круглогодично каждый квадратный метр горизонтальной поверхности получает от солнца около 1 кВт энергии; в США и Европе, в зависимости от широты и погоды, на квадратный метр в день приходится в среднем от 4 до 6,5 кВт. В электричество солнечная энергия преобразуется с помощью фотоэлектрических, так называемых PV-систем. Их эффективность составляет в среднем 12% (у лучших коммерчески выпускаемых панелей – до 20%), и в южных районах Европы или США типичная фотоэлектрическая система площадью в 1 кв. м может производить ежедневно в среднем 1 кВт в час электроэнергии.

PV-системы делятся на работающие автономно или подключаемые к общественным электросетям. Автономные системы заметно различаются по размеру в зависимости от того, для питания каких объектов они предназначены – от наручных электронных часов или калькуляторов до отдельного здания или космического корабля. Системы с подключением к электросети общего пользования применяются как в жилых комплексах, так и на мощных солнечных электростанциях.

Один из факторов, препятствующих широкому внедрению фотоэлектрических систем, – их дороговизна по сравнению с нефтью, газом, углем. Однако безусловное преимущество возобновляемых источников энергии – нулевые выбросы в окружающую среду. Они абсолютно экологически безопасны, не содержат движущихся частей, не создают шума. Кроме того, солнечные батареи не нуждаются в техническом обслуживании, их отличает простота монтажа, высокая надежность и длительный срок службы. Понимая это, правительства многих стран реализуют госпрограммы, стимулирующие использование солнечной энергии, – компенсируют «соляризацию» частных домов, вводят специальные тарифы и др. Следует отметить также, что на конкурентоспособность солнечной энергетики влияют рыночные механизмы: затраты на производство солнечной электроэнергии в последние годы сокращаются за счет технологических инноваций, позволяющих повысить эффективность систем.

В 2011 г., по данным аналитиков Solarbuzz, объем установленных по всему миру PV-систем вырос на 40% в сравнении с 2010 г., а их консолидированная мощность превысила 27 ГВт.

Спрос на солнечные батареи растет, но по-прежнему отстает от предложения. Объем их производства в мире составил более 29,5 ГВт (в 2010 г. – 23 ГВт). Доминируют в этой сфере Тайвань и Китай: в 2011 г. общая доля этих стран увеличилась до 74% против 63% в 2010 г. Однако перепроизводство обернулось в 2011 г. падением цен – и теперь для фотоэлектрических компаний главным приоритетом становится улучшение финансового положения, возвращение доходности.

«Солнечная империя» Powercom

Компания Powercom, четверть века специализирующаяся на производстве ИБП и стабилизаторов напряжения, в 2005 г. приняла решение развивать новое направление – солнечную энергетику. К 2007 г. она стала первой на Тайване компанией-производителем фотоэлектрического оборудования с полным циклом производства продукции, от получения сырья до сборки готовых изделий.

Надо отметить, что производство поликристаллического кремния – капиталоемкая индустрия с высоким технологическим барьером для входа новых компаний. В мире поликристаллический кремний производят лишь несколько предприятий, и одно из них – дочерняя структура Powercom, компания Top Green Energy (TGE). Собственное сырье для производства солнечных элементов, панелей и фотоэлектрических инверторов – конкурентное преимущество Powercom не только как поставщика готовых изделий, но и как стратегического партнера в создании новых совместных предприятий и в других перспективных проектах.

Еще одна дочерняя компания Powercom, Techwiin (TWI), выпускает солнечные элементы (ячейки), тонкие кристаллические пластины. Для производства элементов солнечных панелей она использует новейшее европейское оборудование.

Кроме того, Powercom построила три электростанции, вырабатывающие солнечную энергию, – мощностью 0,5 МВт на Тайване, на 8 МВт в Италии и на 15 МВт в Таиланде.

Таким образом, за пять лет создана вертикально интегрированная «солнечная империя» – и к 2012 г. компания Powercom поднялась на верхний уровень рынка фотоэлектрических систем.

Технологическое отступление

В состав PV-системы входят солнечные панели (которые, в свою очередь, состоят из множества фотоэлектрических пластинок, закрепленных на раме); инвертор, предназначенный для преобразования поступающего от панелей постоянного тока в переменный; аккумулятор, который выполняет роль буфера, сглаживающего колебания выходной мощности панелей (вызванные, например, облаками); дополнительные решения, повышающие эффективность и надежность системы.

Что касается основных компонентов, то в настоящее время Powercom способна производить фотоэлектрические панели в диапазоне мощностей от 168 до 288 Вт. Солнечные элементы выпускаются в виде как монокристаллических, так и мультикристаллических блоков с типоразмером 5 дюймов (125×125 мм) и 6 дюймов (156×156 мм).

В линейке мультикристаллических кремниевых панелей выделяется новая модель PPV-230M6, состоящая из 60 шестидюймовых солнечных элементов со средней эффективностью 14,16%. Она может эксплуатироваться при температуре окружающей среды от –40 до +85°С, причем в силу особенностей физики фотоэлектрических процессов при понижении температуры окружающей среды эффективность панели повышается. До выпуска PPV-230M6 «топ-моделью» была панель PPV-222M6, собранная из мультикристаллических кремниевых ячеек и представляющая собой законченное решение для применения в проектах альтернативной энергетики.

Для защиты от замыкания и деформации ячеек при замерзании кремниевые панели устанавливают в водонепроницаемый герметичный корпус, рассчитанный на 20-летний период работы, с алюминиевой рамой и специальным закаленным стеклом с высокой пропускающей способностью; для предотвращения потерь энергии в затененной части поверхности панели устанавливают байпасные диоды. Что касается долговечности солнечных панелей, то производитель гарантирует 10 лет эксплуатации с сохранением 90% первоначальной мощности и 25 лет с сохранением 80% мощности.

Для работы с широкой номенклатурой солнечных панелей Powercom выпускает линейку компактных высоконадежных фотоэлектрических инверторов Solar King с мощностью в диапазоне от 1,5 до 6 кВт. Дизайнерское решение (входные соединители с тремя наборами) обеспечивает системе максимальную производительность, а защита от переменных условий окружающей среды поддерживается специализированным решением «Умное управление температурой». Кроме того, чтобы максимально упростить использование PV-системы, Powercom разработала самую удобную на «солнечном рынке» систему мониторинга Solar Eco Navi.

Высокое качество изделий Powercom подтверждено сертификатом TUV и обеспечивается не только за счет использования современных автоматических производственных линий, но и благодаря 100%-ному выходному тестированию. Качество солнечных панелей контролируется как по фактическим показателям эффективности, так и по результатам ультразвукового тестирования для выявления скрытых дефектов; каждый отдельный модуль в процессе производства проходит несколько ступеней контроля.

Новый актив рынка

Как показывает опыт Powercom, от степени совместимости компонентов PV-систем напрямую зависят надежность, качество, срок службы и итоговая стоимость решения. Для увеличения выходной мощности своих фотоэлектрических систем компания добилась полной интеграции технологий, на уровне дизайна.

Перед инсталляцией заказчик может предварительно спроектировать систему, выбирая для покупки продукты, оптимальные для использования в конкретном месте и в конкретных условиях. Самый точный на сегодня инструмент моделирования PV-систем, названный PV Sys, представляет собой прикладное ПО, в котором уже заложено большинство параметров окружающей среды, оказывающих влияние на эксплуатацию фотоэлектрической системы.

Сравнение данных, полученных в результате моделирования, с данными о фактической выработке мощности системами Powercom из отчетов федеральных энергетических компаний, показало: наиболее совершенные системы могут производить по крайней мере на 10% больше мощности, чем прогнозировали вычисления с помощью PV Sys!

Дополнительно создаваемая солнечными электростанциями Powercom энергия позволит заказчикам получить и дополнительный доход, продавая электричество. А значит, ноу-хау Powercom – самый выгодный актив на «солнечном рынке».