Wykorzystanie energii kopalnej na dużą skalę sprawiło, że ludzkość przeszła z ery rolniczej do ery przemysłowej, a dzisiejsza era informacyjna również potrzebuje stałego dopływu energii. Jednak wysokie emisje dwutlenku węgla i wysokie zanieczyszczenie spowodowane energią kopalną spowodowały poważne zmiany klimatu na świecie w ciągu mniej niż 200 lat. Czy przyjaciele z północy zdali sobie sprawę, że w ciągu ostatnich dwóch lat opady na północy mojego kraju były znacznie wyższe, a w miastach wystąpiły poważniejsze powodzie. W kwietniu tego roku najwyższa temperatura w Indiach osiągnęła zdumiewające 55 stopni. Kwestie środowiskowe i klimatyczne stwarzają coraz większe zagrożenia dla społeczeństwa, przedsiębiorstw i osób fizycznych. W ramach inicjatywy porozumienia paryskiego należy natychmiast ograniczyć globalne emisje dwutlenku węgla i osiągnąć 80-procentową redukcję emisji dwutlenku węgla w 2050 r. w porównaniu z 1990- 95 procentami celu. Według raportu badawczego przeprowadzonego przez Uniwersytet Tsinghua w moim kraju, do 2050 r. energia niekopalna powinna stanowić ponad 70 procent zużycia energii pierwotnej, a energia niekopalna będzie odpowiadać za około 90 procent całkowitej produkcji energii. Można zauważyć, że przy założeniu, że strategiczne cele energetyczne mojego kraju pozostaną niezmienione, wytwarzanie energii fotowoltaicznej z energii słonecznej zapoczątkuje bilionową skalę rynku w ciągu najbliższych 30 lat. W ciągu ostatnich 10 lat łączna stopa wzrostu zainstalowanej mocy fotowoltaicznej w Chinach w latach 2010-2021 wyniosła 63,7%. W 2021 roku nowo zainstalowana moc fotowoltaiczna w Chinach wyniosła 54,9 GW. Chiny stały się także krajem o największej zainstalowanej mocy wytwarzania energii odnawialnej na świecie.
1. fotowoltaika scentralizowana i fotowoltaika rozproszona
Scentralizowana elektrownia fotowoltaiczna jest pierwszą formą zastosowania wytwarzania energii fotowoltaicznej w Chinach. Scentralizowana elektrownia fotowoltaiczna odnosi się do wielkoskalowej elektrowni fotowoltaicznej zbudowanej w sposób scentralizowany z wykorzystaniem ogromnej przestrzeni i stosunkowo stabilnych zasobów energii słonecznej na obszarach pustynnych. Wykorzystaj w pełni dodatnią charakterystykę golenia szczytów promieniowania słonecznego i obciążenia elektrycznego, aby odgrywać rolę golenia szczytów. Istnieją jednak niedociągnięcia w praktycznym zastosowaniu skoncentrowanej fotowoltaiki. gospodarczy środek ciężkości mojego kraju znajduje się na południowo-wschodnich obszarach przybrzeżnych, a zapotrzebowanie na energię elektryczną jest znacznie wyższe niż na słabo zaludnionych obszarach północno-zachodnich. Ponieważ zdolność przesyłowa i dystrybucyjna sieci elektroenergetycznej jest znacznie mniejsza niż zdolność wytwarzania energii przez scentralizowaną fotowoltaikę, doprowadziło to do poważnego zjawiska „porzucania światła”. Chociaż technologia UHV w moim kraju złagodziła w ostatnich latach problem przesyłu energii z zachodu na wschód, ogólna sytuacja nadal nie jest optymistyczna.
Dlatego, aby złagodzić presję budowy scentralizowanych elektrowni, państwo energicznie opowiada się za rozwiązaniami dla rozproszonych elektrowni fotowoltaicznych. Rozproszone elektrownie fotowoltaiczne ogólnie odnoszą się do systemów wytwarzania energii o małej mocy zainstalowanej i rozmieszczonych w pobliżu użytkowników. Zwykle jest podłączony do sieci elektroenergetycznej o poziomie napięcia 10 kV lub niższym i charakteryzuje się stosunkowo małą mocą wyjściową, łatwą promocją, niskim zanieczyszczeniem i może łagodzić niedobory energii na obszarach lokalnych. W ostatnich latach, wraz z energiczną promocją rozproszonej fotowoltaiki, odsetek scentralizowanej zainstalowanej mocy fotowoltaicznej nadal spada. Pod względem całkowitego wolumenu moc zainstalowana scentralizowanej fotowoltaiki w Chinach nadal będzie wynosić 199,1 GW w 2021 r., co stanowi 65,0 procent całkowitej zainstalowanej mocy fotowoltaicznej w Chinach. Jednak jeśli chodzi o przyrosty, w 2021 r. nowo zainstalowana moc fotowoltaiki rozproszonej w Chinach wyniesie 29 GW, co stanowi 55 proc. całkowitej mocy zainstalowanej fotowoltaiki w całym roku.
2. BAPV i BIPV
Wraz ze stopniowym rozwojem rozproszonych elektrowni fotowoltaicznych w miastach, w celu zaoszczędzenia gruntów pod instalacje fotowoltaiczne, budynki i rozproszona fotowoltaika stanowią idealne połączenie, dzięki czemu zabudowa miejska stała się głównym nośnikiem fotowoltaiki słonecznej. „Zawiadomienie w sprawie pilotażowego programu rozproszonego rozwoju fotowoltaiki na dachach w hrabstwie” wydane przez chińską administrację energetyczną wskazało, że udział wytwarzania energii fotowoltaicznej zainstalowanej na całkowitej powierzchni dachów budynków partyjnych i rządowych nie może być mniejszy niż 50 procent; całkowita powierzchnia dachów budynków użyteczności publicznej może być zainstalowana z generatorem energii fotowoltaicznej. Mniej niż 40 procent; całkowita powierzchnia dachów zakładów przemysłowych i handlowych może być zainstalowana przy współczynniku wytwarzania energii fotowoltaicznej nie mniejszym niż 30 procent; całkowita powierzchnia dachów mieszkańców wsi może być zainstalowana przy współczynniku generacji energii fotowoltaicznej nie mniejszym niż 20 proc. Polityka ta dodatkowo przyspiesza zastosowanie rozproszonej fotowoltaiki w budynkach. Obecnie istnieją dwie główne formy budynków fotowoltaicznych: BAPV (Building Attached Photovoltaic), znane również jako „zainstalowane” słoneczne budynki fotowoltaiczne oraz BIPV (Building Integrated Photovoltaic), znane również jako fotowoltaika zintegrowana z budynkiem.
Główną formą BAPV jest mocowanie systemu fotowoltaicznego do powierzchni budynku, który jest stosowany głównie na dachu, a zwykłe moduły fotowoltaiczne są mocowane na kolorowej dachówce stalowej lub dachu cementowym za pomocą wspornika. BIPV to integracja urządzeń do wytwarzania energii fotowoltaicznej z budynkami, które oprócz dachów można zastosować na ścianach osłonowych/cieniach/szklarniach. Poniższa tabela przedstawia różnice między BAPV i BIPV w różnych aspektach.
BIPV przewyższa BAPV pod względem projektu, materiału, wydajności, konstrukcji, konserwacji i kosztów. Jest zrozumiałe, że BAPV powinien zostać całkowicie zastąpiony przez BIPV. Rzeczywiste dane pokazują jednak, że w 2019 i 2020 r. nowo zainstalowana moc BIPV na świecie wyniosła odpowiednio 1,15 GW i 2,3 GW, co stanowi jedynie 0,95% i 1,73% nowo zainstalowanej mocy fotowoltaicznej w tym rok; wśród nich moc zainstalowana BIPV w Chinach w 2020 r. wyniosła 709 MW, co stanowi jedynie 709 MW. Krajowa rozproszona moc zainstalowana fotowoltaiki stanowiła 4,5 proc., co stanowi 1,5 proc. całkowitej nowo zainstalowanej mocy fotowoltaicznej. Dlaczego BIPV ma tak mały udział w rynku po wygraniu BAPV? W rzeczywistości wynika to głównie ze scenariuszy zastosowań fotowoltaiki budowlanej. Budownictwo fotowoltaiczne dzieli się na rynek przyrostowy i rynek giełdowy, a BAPV i BIPV mają różne cele.
BAPV jest używany głównie w transformacji zapasów:
(1) Łatwo jest zatwierdzić i zatwierdzić, a renowacja budynku musi zostać zatwierdzona przez odpowiednie działy, a trudność zatwierdzenia można zmniejszyć bez zmiany oryginalnej konstrukcji budynku;
(2) Ekonomiczne, jeśli dach jest dobrze utrzymany, po prostej obróbce można dodać wsporniki fotowoltaiczne;
(3) Okres budowy jest krótki, nie trzeba usuwać oryginalnego dachu, a czas budowy jest skrócony; (4) Uszkodzenia pierwotnego budynku są zmniejszone, a rekonstrukcja dachu jest łatwa do uszkodzenia części starej konstrukcji budynku, a montaż wsporników może zmniejszyć stopień zmian konstrukcyjnych.
BIPV jest bardziej odpowiedni dla nowych budynków, głównie w następujących punktach:
(1) Jest wygodny do akceptacji, nowe budynki muszą spełniać obowiązkowe normy budowlane, a zintegrowana struktura budynku jest wygodna do akceptacji;
(2) Inwestycja jest niska, BIPV powstaje jednorazowo i nie jest wymagana późniejsza transformacja;
(3) Precyzja konstrukcji jest wysoka, a nowe budynki na dużą skalę są projektowane przez instytut projektowy w ujednolicony sposób, a wymagania dotyczące konstrukcji budynku są jasne, co może zmniejszyć ukryte niebezpieczeństwa wypadków na późniejszym etapie;
(4) Zwiększ zainstalowaną moc fotowoltaiki, a BIPV można zaprojektować na dachach i elewacjach, aby zwiększyć efekt energooszczędności budynków;
(5) Spójność projektu jest silna, a estetyka budynku jest lepsza.
