สถานีพลังงานแสงอาทิตย์ทั่วโลก: สถานะปัจจุบันความท้าทายและแนวโน้มในอนาคต

ในคลื่นของการเปลี่ยนแปลงพลังงานทั่วโลกโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ซึ่งเป็นผู้ให้บริการหลักสำหรับการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่กำลังขยายตัวด้วยความเร็วที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน จากข้อมูลจาก International Energy Agency (IEA) ความสามารถในการติดตั้งทั่วโลกของโซลาร์เซลล์แสงอาทิตย์จะสูงถึง 375 Gigawatts ในปี 2566 โดยเพิ่มขึ้นหนึ่งปีต่อปีที่กำลังการผลิตทั้งหมด 31.8% แสดงให้เห็นถึงแรงผลักดันอย่างรวดเร็ว จากแนวโน้มการพัฒนาของประเทศและภูมิภาคต่าง ๆ กำลังการผลิตที่ติดตั้งใหม่ของจีนในปี 2566 นั้นเทียบเท่ากับการเพิ่มขึ้นใหม่ของปีที่แล้วทั่วโลกแสดงให้เห็นถึงตำแหน่งที่โดดเด่นในสนามไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ทั่วโลก และประเทศและภูมิภาคอื่น ๆ ไม่เต็มใจที่จะตกอยู่ข้างหลังจัดวางอย่างแข็งขันและเร่งการสร้างสถานีพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์และส่งเสริมโครงสร้างพลังงานระดับโลกเพื่อก้าวไปสู่ความสะอาดและความยั่งยืน

1 การวิเคราะห์สถานะการพัฒนาในปัจจุบันของโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ทั่วโลก

(1) จีน: เป็นผู้นำในการก่อสร้างโรงไฟฟ้าไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ทั่วโลก

จีนได้รับผลลัพธ์ที่น่าทึ่งในสาขาโรงไฟฟ้าไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ซึ่งอยู่ในอันดับต้น ๆ ของโลก ในปี 2566 กำลังการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ที่ติดตั้งใหม่ของจีนจะสูงถึง 200GW ซึ่งเกินกว่าประเทศอื่น ๆ การใช้สถานีพลังงานแสงอาทิตย์ Talatan ในมณฑลชิงไห่เป็นตัวอย่างมันครอบคลุมพื้นที่ 609 ตารางกิโลเมตรและมีกำลังการผลิตติดตั้ง 8.5 ล้านกิโลวัตต์ทำให้เป็นหนึ่งในสถานีพลังงานแสงอาทิตย์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก สถานีพลังงานไม่เพียง แต่ดำเนินการอย่างโดดเด่นในการผลิตพลังงานด้วยผลผลิตประจำปีสูงสุด 14 พันล้านกิโลวัตต์ แต่ยังได้ผลลัพธ์ที่สำคัญในการปรับปรุงสภาพแวดล้อมทางนิเวศวิทยาในท้องถิ่นผ่านแบบจำลอง "เซลล์แสงอาทิตย์+การฟื้นฟูนิเวศวิทยา" การปลูกพืชที่ทนแล้งขนาดใหญ่เช่น Seabuckthorn ช่วยลดความเสี่ยงของการทำให้เป็นทะเลทรายในพื้นที่เพิ่มความครอบคลุมของพืชและสร้างวัฏจักรอันมีคุณธรรมของ "การผลิตพลังงานออนบอร์ดการฟื้นฟูกระดานและการปลูกบอร์ด"

(2) ยุโรปและอเมริกา: ส่งเสริมรูปแบบของสถานีพลังงานแสงอาทิตย์อย่างต่อเนื่อง

ในยุโรปเยอรมนีอยู่ในระดับแนวหน้าของการพัฒนาโรงไฟฟ้าไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ด้วยการสนับสนุนนโยบายเสียงและเทคโนโลยีที่เป็นผู้ใหญ่ ในตอนท้ายของปี 2566 ความสามารถในการติดตั้งของเซลล์แสงอาทิตย์ในประเทศเยอรมนีจะถึง 80GW โดยมีการกระจายของเซลล์แสงอาทิตย์แบบกระจายมากกว่า 70% โครงการไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ชุมชนในประเทศเยอรมนีค่อนข้างโดดเด่นด้วยการมีส่วนร่วมของประชาชนอย่างกว้างขวางในการลงทุนและการก่อสร้าง สิ่งนี้ไม่เพียง แต่ช่วยลดเกณฑ์การลงทุนเท่านั้น แต่ยังช่วยเพิ่มความรู้สึกของผู้อยู่อาศัยด้วยพลังงานสะอาด ในสหรัฐอเมริกาแคลิฟอร์เนียเป็นแหล่งเพาะพันธุ์สำหรับการพัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีโรงไฟฟ้าเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดใหญ่จากส่วนกลางจำนวนมากที่สร้างขึ้นในพื้นที่ทะเลทราย ระบบการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ Ivanpah ที่ตั้งอยู่ในทะเลทราย Mojave มีความจุติดตั้ง 392 เมกะวัตต์และใช้เทคโนโลยีพลังงานแสงอาทิตย์เข้มข้นขั้นสูง (CSP) มันมุ่งเน้นไปที่แสงแดดลงบนตัวรับสัญญาณด้านบนของหอคอยผ่าน heliostats จำนวนมากสร้างไอน้ำอุณหภูมิสูงเพื่อขับกังหันไอน้ำสำหรับการผลิตพลังงาน มันเป็นตัวแทนของแอพพลิเคชั่นที่เป็นนวัตกรรมของเทคโนโลยีโซลาร์เซลล์ในสหรัฐอเมริกา

​
(3) ตลาดเกิดใหม่: ศักยภาพมหาศาลสำหรับโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์

ในตะวันออกกลางซาอุดิอาระเบียใช้ "วิสัยทัศน์ปี 2030" อย่างแข็งขันและพัฒนาอุตสาหกรรมเซลล์แสงอาทิตย์อย่างจริงจัง สถานีพลังงานแสงอาทิตย์ Alshubach ที่อยู่ระหว่างการก่อสร้างมีความสามารถในการติดตั้ง 4GW ที่วางแผนไว้และจะกลายเป็นสถานีพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์เดี่ยวที่ใหญ่ที่สุดในโลกหลังจากเสร็จสิ้น การรวมกันของทรัพยากรพลังงานแสงอาทิตย์ที่อุดมสมบูรณ์ของซาอุดีอาระเบียและความแข็งแกร่งทางการเงินที่แข็งแกร่งคาดว่าจะกลายเป็นผู้ส่งออกพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ระดับโลกที่สำคัญในอนาคต อียิปต์ซึ่งตั้งอยู่ในภูมิภาคแอฟริกาได้เสนอกลยุทธ์พลังงานอย่างยั่งยืนที่ครอบคลุมในปี 2035 ซึ่งความสามารถในการติดตั้งของการผลิตพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์จะสูงถึง 43GW ภายในปี 2578 ปัจจุบันอียิปต์ได้สร้างโครงการไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ในท้องถิ่น

2 ความท้าทายที่ต้องเผชิญกับโรงไฟฟ้าไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ทั่วโลก

(1) ปัญหาการบริโภคเป็นระยะ ๆ และการบริโภค

โรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์พึ่งพาแสงเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าซึ่งมีความไม่แน่นอนและความผันผวนที่ชัดเจนทำให้เกิดความท้าทายในการทำงานที่มั่นคงของระบบพลังงาน ในบางภูมิภาคที่มีความสามารถในการติดตั้งเซลล์แสงอาทิตย์ที่มีสัดส่วนสูงเช่นจังหวัดตะวันตกบางแห่งในประเทศจีนเมื่อมีแสงแดดเพียงพอปริมาณการผลิตพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญซึ่งอาจเกินขีดความสามารถในการบริโภคของกริดพลังงานในท้องถิ่นและนำไปสู่ปรากฏการณ์ของการละทิ้งพลังงานแสงอาทิตย์ ตามสถิติอัตราการลดทอนในบางภูมิภาคของจีนจะยังคงสูงถึง 5% -10% ในปี 2566 ส่งผลให้เกิดขยะพลังงาน บางประเทศในยุโรปและอเมริกาก็ประสบปัญหาที่คล้ายกันเช่นประเทศเยอรมนีที่ต้องการสร้างสมดุลระหว่างอุปสงค์และอุปทานไฟฟ้าโดยการปรับผลผลิตของแหล่งพลังงานอื่น ๆ หรือส่งกระแสไฟฟ้าไปยังประเทศเพื่อนบ้านในช่วงที่มีการผลิตพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์สูง

(2) ภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออกของค่าใช้จ่าย

แม้ว่าราคาของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์จะลดลงอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แต่ต้นทุนการก่อสร้างและการดำเนินงานของโรงไฟฟ้าเซลล์แสงอาทิตย์ยังคงค่อนข้างสูง ในแง่ของการก่อสร้างการเช่าที่ดินการสำรวจและการออกแบบเบื้องต้นการจัดหาอุปกรณ์และค่าใช้จ่ายในการติดตั้งบัญชีสำหรับสัดส่วนที่ค่อนข้างใหญ่ ในระหว่างขั้นตอนการดำเนินการค่าใช้จ่ายเช่นการบำรุงรักษาอุปกรณ์การจัดการด้วยตนเองและการอัปเดตอุปกรณ์ยังคงมีอยู่ สำหรับโรงไฟฟ้าเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดเล็กบางแห่งโดยเฉพาะอย่างยิ่งการกระจายแสงอาทิตย์เนื่องจากการผลิตพลังงานที่ จำกัด ระยะเวลาคืนทุนการลงทุนนั้นยาวนานภายใต้กลไกการกำหนดราคาไฟฟ้าในปัจจุบันและรายได้ยากที่จะรับประกันซึ่งส่งผลต่อความกระตือรือร้นของนักลงทุน ในตลาดเกิดใหม่เช่นบางประเทศในแอฟริกาเนื่องจากโครงสร้างพื้นฐานที่อ่อนแอค่าใช้จ่ายในการสนับสนุนโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์จะสูงขึ้น

(3) นโยบายและความเสี่ยงด้านตลาด

มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในนโยบายเซลล์แสงอาทิตย์ระหว่างประเทศทั่วโลกและความมั่นคงและความต่อเนื่องของนโยบายส่งผลกระทบต่อการพัฒนาระยะยาวของโรงไฟฟ้าเซลล์แสงอาทิตย์ เงินอุดหนุนนโยบายของบางประเทศได้ถอยกลับเร็วเกินไปเช่นบางประเทศในยุโรปที่ลดเงินอุดหนุนสำหรับโรงไฟฟ้าไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ในปี 2566 ส่งผลให้อัตราการเติบโตของกำลังการผลิตช้าลง นอกจากนี้ความขัดแย้งทางการค้าระหว่างประเทศยังนำความเสี่ยงของตลาดมาสู่การก่อสร้างโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ สหรัฐอเมริกาสหภาพยุโรปและประเทศอื่น ๆ ได้กำหนดอุปสรรคทางการค้ากับผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ของจีนซึ่งส่งผลกระทบต่อความมั่นคงของห่วงโซ่อุปทานทั่วโลกของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์เพิ่มค่าใช้จ่ายในการก่อสร้างของโรงไฟฟ้าเซลล์แสงอาทิตย์และเพิ่มความไม่แน่นอนของโครงการ

3 แนวโน้มเกี่ยวกับแนวโน้มการพัฒนาของโรงไฟฟ้าไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ทั่วโลก

(1) นวัตกรรมทางเทคโนโลยีผลักดันการปรับปรุงประสิทธิภาพ

ในอนาคตเทคโนโลยีโซลาร์เซลล์จะยังคงสร้างสรรค์และส่งเสริมการปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตพลังงาน ในฐานะที่เป็นเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่เซลล์แสงอาทิตย์ Perovskite ได้รับประสิทธิภาพการแปลงในห้องปฏิบัติการมากกว่า 30%ซึ่งสูงกว่าเซลล์ซิลิคอนผลึกแบบดั้งเดิม คาดว่าในอีก 5-10 ปีข้างหน้าเซลล์ Perovskite จะได้รับแอพพลิเคชั่นเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ลดต้นทุนต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงของโรงไฟฟ้าไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ การดำเนินงานอัจฉริยะและเทคโนโลยีการบำรุงรักษาจะถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในการรวมระบบโรงไฟฟ้าเซลล์แสงอาทิตย์ ด้วยการติดตั้งเซ็นเซอร์จำนวนมากเพื่อตรวจสอบสถานะการทำงานแบบเรียลไทม์ของโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์โดยใช้อัลกอริธึมปัญญาประดิษฐ์เพื่อทำนายความผิดพลาดล่วงหน้าการบำรุงรักษาที่แม่นยำสามารถทำได้การดำเนินการและค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาสามารถลดลงและความน่าเชื่อถือและการผลิตพลังงานของสถานีพลังงานสามารถปรับปรุงได้

(2) การพัฒนาแบบบูรณาการของการจัดเก็บพลังงานและโซลาร์เซลล์

เพื่อแก้ปัญหาที่ไม่ต่อเนื่องของเซลล์แสงอาทิตย์การบูรณาการการจัดเก็บพลังงานและเซลล์แสงอาทิตย์ได้กลายเป็นเทรนด์ที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ โรงไฟฟ้าไฟฟ้าโซลาร์เซลล์มากขึ้นเรื่อย ๆ กำลังสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกในการจัดเก็บพลังงานทั่วโลก ในออสเตรเลียโรงไฟฟ้าโซลาร์เซลล์บางแห่งมีระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ลิเธียมซึ่งเก็บกระแสไฟฟ้าเมื่อมีการผลิตพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์มากเกินไปและปล่อยออกมาในระหว่างการใช้ไฟฟ้าสูงสุดหรือแสงแดดไม่เพียงพอ สิ่งนี้ไม่เพียง แต่ช่วยเพิ่มเสถียรภาพของแหล่งจ่ายไฟ แต่ยังมีส่วนร่วมในการโกนหนวดสูงสุดของตลาดไฟฟ้าเพิ่มรายได้ เมื่อค่าใช้จ่ายของเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานลดลงโมเดล "การจัดเก็บพลังงานแสงไฟ+พลังงาน" จะได้รับการส่งเสริมอย่างกว้างขวางทั่วโลก คาดว่าภายในปี 2573 มากกว่า 50% ของโรงไฟฟ้าไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ที่เพิ่มขึ้นใหม่ทั่วโลกจะติดตั้งระบบจัดเก็บพลังงาน

(3) การทำงานร่วมกันทางอุตสาหกรรมและความร่วมมือระดับโลก

การพัฒนาที่มีการประสานงานต้นน้ำและปลายน้ำของอุตสาหกรรมโรงไฟฟ้าเซลล์แสงอาทิตย์จะใกล้ชิดยิ่งขึ้น ผู้ผลิตโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ผู้ผลิตอินเวอร์เตอร์ผู้พัฒนาสถานีพลังงานและผู้ให้บริการการดำเนินงานและการบำรุงรักษาจะเสริมสร้างความร่วมมือบูรณาการทรัพยากรเพิ่มประสิทธิภาพห่วงโซ่อุตสาหกรรมลดต้นทุนและปรับปรุงความสามารถในการแข่งขันโดยรวม ในบริบทของโลกาภิวัตน์ประเทศจะเสริมสร้างความร่วมมือในเทคโนโลยีไฟฟ้าโซลาร์เซลล์เงินทุนความสามารถและด้านอื่น ๆ ด้วยเทคโนโลยีขั้นสูงและห่วงโซ่อุตสาหกรรมที่เป็นผู้ใหญ่จีนจะมีบทบาทมากขึ้นในการก่อสร้างสถานีพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ทั่วโลกดำเนินการร่วมมือกับประเทศต่างๆตาม "เข็มขัดและถนน" สร้างโครงการโรงไฟฟ้าเซลล์แสงอาทิตย์ร่วมกันและช่วยในการเปลี่ยนแปลงพลังงานทั่วโลก