Солнечная панель - конструкция.

Солнечные фотоэлектрические панели представляют собой кремниевые тонкие пластины преобразующие солнечный свет в электрическую энергию. В контексте развития альтернативных источников энергии стало весьма актуально производство солнечных батарей в широком диапазоне мощности для применения в различных областях - промышленность, медицина, космическая отрасль и, в последнее время, ввиду снижения стоимости их производства в быту для построения автономных и альтернативных возобновляемых источников энергии.

Солнечная панель - история.

Еще в 19 веке было положено начало создания солнечных батарей, а ввиду потребности в космической отрасли и на удаленных объектах в альтернативных источниках, их технология производства развивалась удивительно быстро. Причиной быстрого развития солнечной энергетики стали постоянно проводимые исследование в области преобразования солнечной энергии в электрическую. Антуан-Сезар Беккерель в 1839году представил обществу созданную им химическую батарею, которая под воздействием солнечных лучей вырабатывала электричество. КПД первой солнечной батареи составляло всего 1%. Таким образом всего 1% солнечного излучения был преобразован в электрический ток. А вот уже в 1873 году Уиллоуби Смит обнаружил особенность селена взаимодействовать с солнечным светом, а в 1877 году Адамс и Дэй отметили, что селен под действием солнечного света производит электрический ток. И вот, в 1880 году был произведен Чарльзом Фритис солнечный элемент на основе селена покрытого золотом, который также дал 1% эффективности. Хоть и КПД был ничтожно низким, но это было революционным решением. Уже в те времена рассматривалась возможность использования бесплатной солнечной энергии как средства замещения поставок энергии, предсказывая, что в будущем производимые солнечные батареи заменят существующие электростанции.

С объяснением в 1905 году Альбертом Эйнштейном фотоэффекта появились надежды на создание солнечных батарей с более высоким КПД, но прогресс оказался незначительным. Исследование продолжались и в средине 20 века при изучении диодов и транзисторов дали необходимые знания ученым. Гордон Пирсон, Дэррил Чапин и Кэл Фуллер в 1954 году произвели кремниевый солнечный элемент, имеющий КПД 4%. Последующие исследование позволили повысить эффективность ячейки солнечной батареи до 15%. Основное распространение первые солнечные панели получили в сельских районах и отдаленных городах в качестве источника питания для системы телефонной связи, где они успешно использовались на протяжении многих лет.

Солнечная панель - сегодняшние дни.

В настоящее время производимые солнечные батареи пока не могут полностью удовлетворить потребности в энергии, но они стали основным источником энергии для обеспечения искусственных спутников Земли. Существующие на то время топливные системы и аккумуляторные батареи имели слишком большой вес. Солнечные батареи имеют большее значение соотношения вырабатываемой энергии к весу, чем все другие традиционные источники энергии, и являются экономически более эффективными.
Пока количество установленных крупномасштабных энергетических фотоэлектрических систем невелико. Большинство усилий направлено на обеспечение с их помощью электроэнергией отдаленных и труднодоступных мест. Мощность ежегодно устанавливаемых солнечных электростанций составляет около 50 мегаватт. Но солнечные батареи обеспечивают лишь около 1 процента всей производимой в настоящее время электроэнергии. Сторонники солнечной энергетики утверждают, что количество солнечного излучения, достигающего поверхности Земли каждый год, могло бы легко обеспечить потребности в энергии несколько раз. Но история создания солнечных батарей должна пройти длинный путь, прежде чем осуществить мечту Чарльза Фриттса по получению бесплатной и доступной солнечной энергии.

Солнечная панель - производители в мире.

В 2014 году компанией IHS был опубликован отчет о ведущих мировых производителях солнечных батарей и комплектующих для их производства. В список топ компаний вошло 15 предприятий-лидеров по обьёму производимых ими солнечных батарей по итогам 2013г.

Как оказалось, основные мощности по производству солнечных фотоэлектрических батарей расположены в Китае. Но следует заметить, что и в Японии наращивается производство солнечных модулей на заводах Sharp и Kyocera. Способствует развитию производства в Японии солнечных батарей установленные японскими властями льготные тарифы для развития рынка солнечных возобновляемых источников энергии. И предпочтение потребителями продуктов японских производителей на внутреннем рынке Японии явно сыграло весомую роль в этом подъеме.

Но как и предыдущие годы первое место в списке самых мощных производителей заняла компания Yingli Green Energy (aka Yingli Solar), а из списка десяти компания семь были основаны и работали в Китае. Тем не менее в 2013 году общая доля рынка китайского производства солнечных фотоэлектрических батарей снизилась на 1% по сравнению с предыдущим 2012 годом и составила 58% от общемирового обьёма производства.

По заявлению Джессики Джин, аналитика компании IHS по поставкам фотоэлектрических модулей, 2013 год ознаменовал поворот глобальных рынков солнечных батарей и восстановление крупнейших игроков фотоэлектрической промышленности. На рынке Китая возрос спрос на возобновляемые источники, чем воспользовались местные китайские производители, тоже самое произошло и в Японии, где также нарастили производство. В 2013 году на долю рынка Китая пришлось более четверти установок солнечных электростанций. Благодаря этому Китай занял лидирующие позиции в развитии солнечной энергетики в мире.

На сегодняшний день производители Китая остаются лидерами мирового фотоэлектрического рынка, но есть предпосылки указывающие на замедление роста. В то время как последние годы китайские производители уверенно возглавляют списки крупнейших производителе фотоэлектрических модулей уже второй год подряд они не показывают значительного роста в производстве. В 2011 году Китайские заводы занимали 57% общемирового рынка солнечных батарей, а в 2012г. - 59% и 58% в 2013году.

Европа же держит стабильную долю рынка фотовольтавики в 2013 году на уровне 13%, что практически является стабильным показателем с 2011 года. А вот Япония нарастила производство фотоэлектрических модулей, рост в 2013 году составил 15% по отношению к 2011 году и до 12% от общемирового производства. Между тем, американские поставщики отстали, так как их доля снизилась до 9% с 13% в 2011 году.

В топ-15 компаний производителей солнечных батарей наряду с Sharp и Kyocera, которые переживали существенный рост в 2013 году, вошла еще одна японская фирама-производитель тонкопленочных солнечных модуле - Solar Frontier, наростив обьёмы продаж более чем на 60%, что относительно довольно высокий показатель.

В докладе IHS также отмечается, что пик общего объема мировых поставок солнечных фотоэлектрических модулей в 2013 году составил 38,7 ГВт - примерно на 24% больше, чем в предыдущем году. Интересно, что наибольшую долю роста рынка установок и производства обеспечили компании из списка лидеров фотоэлектрической промышленности. Это четко указывает на консолидацию отрасли. Топ-15 производителей солнечных батарей имели 59% рынка в 2013 году, по сравнению с 51% в 2012 году.

С учетом продолжающейся консолидации солнечной фотоэлектрической промышленности и небольшой государственной поддержки, во многих случаях являющейся одним из основных стимулов развития отрасли, такая ситуация, скорее всего, будет продолжаться в течение некоторого времени. Это именно то, что сейчас происходит с энергоэффективность в Китае. Недавнее постановление китайского министерства промышленности и информационных технологий, призванное очистить отрасль, скорее всего, усугубит положение более 75% производителей солнечных панелей и смежных компонентов страны. Вряд ли придется долго ждать, чтобы увидеть результаты такого шага. Хотя, и это не плохо - это всего лишь естественный процесс взросления индустрии.

А что же в Украине.

Согласно ЕБРР, Украина уже в ближайшее время готова стать лидером среди экологически чистых экономик Европы, особенно в отношении рынка солнечной энергии, который является одним из наиболее перспективных рынков возобновляемых источников энергии. В настоящий момент, на Украине располагается крупнейшая солнечная электростанция в Европе, и планируется, что рынок солнечной энергии Украины будет расти ежегодно на 90 % до 2015 года. У Украины имеются все предпосылки для успешного развития рынка солнечной энергии: высокий показатель DNI (прямое нормальное излучение), высокий льготный "зеленый" тариф, возможность использовать принципы JI (совместного внедрения) в соответствии с Киотским Протоколом в отношении проектов с использованием солнечной энергии и благоприятных положений по освобождению от налогов. К тому же, Энергетическая стратегия Украины предполагает достижение 20 % производства энергии из возобновляемых источников до 2020 года, а украинский льготный тариф в отношении альтернативной энергии почти в два раза превосходит тариф некоторых членов G8.

Перспективным толчком в развитии солнечной энергетики в Украине стало принятие закона о Зеленом Тарифе. Это дало надежду на стремительный рост установленных мощностей альтернативных источников электроэнернии.