سیستم خورشیدی سقفی 60 کیلوواتی، آلمان

1. محیط سیاستی: نیروی محرکه کلیدی رشد انفجاری صنعت فتوولتائیک آلمان

در سال 2023، صنعت انرژی خورشیدی آلمان به شکست تاریخی دست یافت، به‌طوری‌که بیش از یک میلیون سیستم جدید خورشیدی در طول سال نصب شد و رکورد تاریخی جدیدی ثبت گردید. این رشد انفجاری حاصل تلاش ترکیبی سه سیاست است:

افزایش قیمت برق: تحت تأثیر بحران انرژی، قیمت برق خانگی در آلمان نسبت به سال قبل 60 درصد افزایش یافته است که مستقیماً سرمایه‌گذاری خانوارها در فتوولتائیک را تحریک کرده است؛

ارتقاء یارانه: دولت میزان یارانه فتوولتائیک خانگی را به 0.06 یورو در هر کیلووات‌ساعت افزایش داده و فرآیند تأیید آن را ساده‌سازی کرده است؛

فشار برای دستیابی به هدف: هدف اولیه نصب 9 گیگاوات ظرفیت جدید در سال 2023، چهار ماه زودتر از موعد مقرر محقق شد.

در این زمینه، صفحات خورشیدی 550 واتی به‌طور گسترده در بازار رواج یافته‌اند. چگالی توان بالای آنها به‌طور قابل‌توجهی هزینه نصب هر واحد را کاهش می‌دهد و دوره بازگشت سرمایه سیستم‌های فتوولتائیک خانگی در آلمان را به 5 تا 7 سال کاهش می‌دهد. دولت آلمان همچنین مکانیزم یارانه را از طریق «طرح اوج خورشیدی» به‌صورت پویا تنظیم کرده است تا ذخیره‌سازی و مصرف انرژی را تشویق کند و توسعه Follow the structure below as an example:

2. پارامترهای فنی پروژه: طراحی نوآورانه و یکپارچه‌سازی سیستم ماژول‌های 550 واتی

(1) انقلاب در طراحی ماژول

ابعاد بزرگ‌تر: استفاده از ویفرهای سیلیکونی 182 میلی‌متری، سطح ماژول به 2.4 متر مربع می‌رسد و چگالی توان به 229 وات بر متر مربع افزایش می‌یابد؛

فناوری نیمه سلولی: با برش لیزری، تلفات داخلی را کاهش می‌دهد، ضریب دمایی را به 29/0- درصد بر سانتی‌گراد می‌رساند و تولید برق را در محیط‌های با دمای بالا تا 8 درصد افزایش می‌دهد؛

تولید دوطرفه برق: نرخ بهره‌وری پشتی بیش از ۱۵٪ است و هنگام ترکیب با سقف سفید، می‌تواند تولید برق سالانه را به‌اندازه ۱۰٪ اضافه افزایش دهد.

（۲） نوآوری در یکپارچه‌سازی سیستم

آلمان راه‌حل فتوولتائیک بالکونی «دوست به کار» را راه‌اندازی کرده است که شامل ماژول‌های ۵۵۰ واتی با اینورترهای ریز است و حد توان سیستم را تا ۸۰۰ وات افزایش می‌دهد. کاربران تنها با وصل کردن پلاگ به پریز خانگی، در عرض ۳۰ دقیقه نصب را کامل می‌کنند. تا سال ۲۰۲۳، بیش از ۷۵۰۰۰۰ ست جدید اضافه خواهد شد و روند جدیدی از مصرف انرژی نوع «لوازم خانگی» شکل خواهد گرفت. علاوه بر این، سیستم مجهز به دستگاه ذخیره‌سازی انرژی ۵ در ۱ است که وظایفی مانند اینورتر، ایستگاه شارژ و سیستم‌های مدیریت باتری را یکپارچه کرده و تضمین دوگانه‌ای از «مصرف شخصی و تأمین اضطراری برق» فراهم می‌کند.

（۳） بهینه‌سازی کارایی نصب

هنگامی که این سیستم روی سقف یک ساختمان اداری نصب می‌شود، بازدهی سیستم در قطعات 550 واتی به 6.1٪ می‌رسد. با بهینه‌سازی زاویه شیب (37 درجه) و جهت‌گیری (سمت جنوب)، نرخ دریافت نور مستقیم به 99.6٪ رسیده و همراه با عملکرد تولید برق در نور ضعیف (15٪)، منجر به افزایش قابل توجه تولید برق سالانه می‌شود. در مقابل، بازدهی نمای شرقی 4.0٪، نمای غربی 3.7٪ و نمای جنوبی 5.2٪ است که این امر مزیت اقتصادی نصب روی سقف را نشان می‌دهد.

3. اثر اقتصادی کلی پروژه‌های سقفی آلمان: افزایش دوگانه درآمد خانوارها و پیشرفت صنعت

(1) درآمد خانواده

تولید برق: سیستم 550 واتی می‌تواند حداکثر 650 کیلووات‌ساعت برق در سال تولید کند و 60٪ نیاز به برق را تأمین کند؛

صرفه‌جویی در هزینه برق: سالانه حدود 1200 یورو در هزینه برق صرفه‌جویی می‌شود و دوره بازگشت سرمایه به 5 تا 7 سال کاهش می‌یابد؛

مزیت یارانه: دولت یارانه‌ای معادل 0.06 یورو به ازای هر کیلووات‌ساعت ارائه می‌دهد تا هزینه‌های اولیه بیشتر کاهش یابد.

（2） محرک صنعت

رشد خروجی: تا سال 2023، ارزش تولید صنعت انرژی خورشیدی آلمان به 18 میلیارد یورو خواهد رسید و 120000 فرصت شغلی ایجاد خواهد کرد؛

مساهمت در کاهش انتشار: تولید 62 میلیارد کیلووات‌ساعت انرژی خورشیدی در طول سال، منجر به کاهش 3.7 میلیون تن دی‌اکسید کربن می‌شود؛

امنیت انرژی: تولید انرژی‌های تجدیدپذیر 56٪ را تشکیل می‌دهد که نسبت به سال 2022 افزایشی 8.6 درصدی داشته است.

4、 برنامه نمایش وب‌سایت: ارائه چندبعدی موارد مهندسی

（1） ساخت کتابخانه موارد

نمایش دسته‌بندی‌شده: بر اساس نوع پروژه (خانگی، صنعتی و تجاری)، منطقه (برلین، بایرن) و فناوری (قطعات 550 وات، ذخیره‌سازی انرژی) دسته‌بندی شده است؛

（2） ابزارهای بصری‌سازی

مدل سه‌بعدی: اثر نصب قطعات 550 وات را نشان می‌دهد و قابلیت چرخش و تغییر مقیاس را دارد؛

داشبورد داده‌ها: نمایش بلادرنگ تولید برق، کاهش انتشارات و سایر داده‌ها، به‌روزرسانی پویا؛

نقشه‌یابی و هدایت: نشان‌گذاری موقعیت جغرافیایی پروژه و پشتیبانی از قابلیت‌های هدایت؛

（3） قابلیت تعامل

بررسی کاربر: امکان آپلود عکس، فیلم و به اشتراک‌گذاری تجربه کاربری؛

مشاوره آنلاین: ارائه پاسخ بلادرنگ به مسائل فنی، سیاست‌ها، یارانه‌ها و سایر موضوعات؛

درخواست نصب: پشتیبانی از خدمات نصب آنلاین برای ساده‌سازی فرآیند.

5. چالش و چشم‌انداز: حرکت به سمت هدف 80٪ انرژی تجدیدپذیر

با وجود دستاوردهای چشمگیر، آلمان همچنان با دو چالش عمده روبرو است:

سازگاری شبکه: فتوولتائیک توزیع‌شده بیش از 40٪ را تشکیل می‌دهد و خطر بارگذاری محلی بیش از حد شبکه را افزایش می‌دهد؛

بottleneck مواد اولیه: نوسان قیمت پلی‌سیلیسیوم بر ثبات هزینه مؤلفه‌ها تأثیر می‌گذارد.

در سال 2023، صفحات خورشیدی اصلی 550 واتی در بازار آلمان عمدتاً بر اساس ویفرهای سیلیکونی بزرگ‌مقیاس 210 میلی‌متری و فناوری سلول تک‌بلور PERC خواهند بود

ویژگی‌های کلیدی آن شامل:

خروجی توان بالا: با استفاده از فناوری بسته‌بندی با چگالی بالا، توان تولیدی می‌تواند به 550 وات برسد

بازده بالا: حداکثر بازده ماژول می‌تواند به 21.2٪ برسد

بهینه‌سازی ضریب دمایی: با داشتن ضریب دمایی عالی و عملکرد مناسب در شرایط تابش پایین، می‌تواند در محیط‌های با دمای بالا خروجی توان بالایی را حفظ کند

طراحی محصول و راحتی نصب

برای بازار اروپا، به‌ویژه آلمان، طراحی محصول بر راحتی نصب و نگهداری تمرکز دارد:

کنترل هوشمند: برخی از محصولات سیستم ذخیره‌سازی انرژی خانگی (مانند پاورپیرامید پرو شرق دور) باتری استفاده از سیستم‌های کنترل هوشمند دارند که مدیریت متوازن شارژ و دشارژ بین ماژول‌ها را پشتیبانی می‌کنند و امکان ترکیب باتری‌های قدیمی و جدید را فراهم می‌آورند. نصب می‌تواند در محل و در عرض تنها 10 دقیقه انجام شود

طراحی فشرده: به عنوان مثال، سیستم ذخیره‌سازی خانگی دیواری PowerArt شرکت فار ایست باتری دارای ضخامت کلی ۱۴۰ میلی‌متر است که نصب آن را آسان می‌کند

کاربرد در بازار و سازگاری

این اجزای پرقدرت عمدتاً برای بازارهای ذخیره‌سازی انرژی خانگی و صنعتی-تجاری طراحی شده‌اند

در کشورهای اروپایی مانند آلمان، به دلیل نفوذ بالای ذخیره‌سازی انرژی خورشیدی، ترکیب این اجزای کارآمد با سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی می‌تواند بهترین پاسخ را برای نیازهای مصرف‌کنندگان خانگی و تجاری در زمینه هماهنگی با فتوولتائیک، کاهش پیک مصرف، پر کردن دره‌ها، و تأمین برق اضطراری و سایر عملکردها فراهم کند.