60 kW sončni sistemskega strehe, Nemčija

1、Okolje politik: osrednja gonilna sila eksplozivnega rast nemške fotovoltaične industrije

Leta 2023 je nemška industrija sončne energije doživela zgodovinski preboj, saj je bilo v celotnem letu nameščenih več kot milijon novih sistemov za proizvodnjo sončne energije, kar predstavlja nov zgodovinski rekord. To eksplozivno rast omogočajo trije politični ukrepi skupaj:

Povečanje cen električne energije: zaradi energetske krize so se cene električne energije za gospodinjstva v Nemčiji povečale za 60 % na letni ravni, kar neposredno spodbuja naložbe v gospodinjske fotovoltaične sisteme;

Izboljšanje subvencij: vlada bo povečala višino subvencije za gospodinjske fotovoltaične sisteme na 0,06 evra na kilovaturo ura in poenostavila postopek odobritve;

Potiskanje ciljev: prvotni cilj nove nameščene zmogljivosti 9 GW za leto 2023 je bil dosegan že štiri mesece pred predvidenim rokom.

V tem kontekstu so sončni paneli z močjo 550 vatov postali glavni trend na trgu. Njihova visoka gostota moči znatno zmanjša stroške namestitve na enoto in skrajša obdobje povračila naložbe v nemških gospodinjskih fotonapetostnih sistemih na 5–7 let. Nemška vlada je mehanizem subvencij dinamično prilagodila prek »Načrta za sončni vrh«, da spodbudi shranjevanje in porabo energije ter dodatno spodbuja razvoj fotonapetostne industrije proti večji učinkovitosti in inteligentnosti.

2. Tehnični parametri projekta: Inovativni dizajn in sistemska integracija komponent z močjo 550 vatov

(1) Revolucija v načrtovanju komponent

Večja velikost: uporaba silicijevih ploščic s premerom 182 mm, površina modula znaša 2,4 kvadratnega metra, gostota moči pa se poveča na 229 W/m²;

Tehnologija polovičnih čipov: zmanjšuje notranje izgube s pomočjo laserskega rezanja, znižuje temperaturni koeficient na -0,29 %/°C ter poveča proizvodnjo električne energije za 8 % v visokotemperaturnih okoljih;

Dvostranska proizvodnja energije: Stopnja dobička na zadnji strani presega 15 %, skupaj s bele strehe pa lahko letno proizvodnjo električne energije poveča dodatnih 10 %.

(2) Inovacija sistemsko integracije

Nemčija je uvedla rešitev za sončne elektrarne na balkonu »vtakni in igraj«, ki združuje module 550 vatov z mikroinverterji, da poveča zgornjo mejo moči na 800 vatov. Uporabniki morajo vtič samo vstaviti v domačo vtičnico in dokončati namestitev v 30 minutah. Do leta 2023 bo dodanih več kot 750.000 novih setov, kar ustvarja novo trendovsko »gospodinjsko napravo« za porabo energije. Poleg tega je sistem opremljen z 5-v-1 napravo za shranjevanje energije, ki integrira funkcije, kot so inverterji, polnilne postaje in sistemi upravljanja baterij, ter tako zagotavlja dvojno varnost »lastna uporaba in rezervna električna energija«.

(3) Optimizacija učinkovitosti namestitve

Ko je sistem nameščen na strehi pisarne, lahko učinkovitost komponent 550 vatov doseže 6,1 %. Z optimizacijo kota nagiba (37 °) in usmerjenosti (proti jugu) je dosegla stopnja prejema direktnega svetlobe 99,6 %, skupaj z zmogljivostjo proizvodnje električne energije v slabi osvetlitvi (15 %), kar pomeni pomemben prihodek letne proizvodnje elektrike. V primerjavi s tem je učinkovitost vzhodne fasade 4,0 %, zahodne fasade 3,7 % in južne fasade 5,2 %, kar kaže na gospodarsko prednost namestitve na streho.

3、 Splošni gospodarski učinek nemških projektov na strehah: dvojno povečanje družinskega dohodka in gospodarskega spodbujanja

（1） Družinski dohodek

Proizvodnja električne energije: Sistem 550 vatov lahko letno proizvede do 650 kilovatnih ur električne energije, kar zadostuje 60 % potrebe po električni energiji;

Varčevanje za stroške električne energije: Letno varčevanje okoli 1200 evrov za električno energijo in skrajšanje obdobja povračila naložbe na 5–7 let;

Subvencijska korist: Vlada zagotavlja subvencijo 0,06 evra na kilovaturo ura, da se dodatno zmanjšajo začetni stroški.

(2) Dejavnostni gonilci

Rast proizvodnje: Do leta 2023 bo vrednost proizvodnje nemške solarnoenergetske industrije dosegla 18 milijard evrov in ustvarila 120.000 delovnih mest;

Prispevek k zmanjšanju emisij: 62 milijard kilovaturo ur sončne energije v celotnem letu, kar pomeni zmanjšanje emisij ogljikovega dioksida za 3,7 milijona ton;

Varnost oskrbe z energijo: Proizvodnja iz obnovljivih virov energije predstavlja 56 %, kar je povečanje za 8,6 odstotnih točk v primerjavi z letom 2022.

4. Načrt prikaza na spletni strani: Večrazsežen prikaz inženirskih primerov

(1) Gradnja knjižnice primerov

Klasifikacijski prikaz: Razvrščeno po vrsti projekta (gospodinjski, industrijski in komercialni), regiji (Berlin, Bavarska) in tehnologiji (komponente 550 vatov, shranjevanje energije);

(2) Orodja za vizualizacijo

3D model: Prikaz učinka namestitve komponent 550 vatov, z možnostjo rotacije in povečave;

Podatkovna nadzorna plošča: V resnem času prikazuje podatke o proizvodnji energije, zmanjševanju emisij in drugih podatkih, dinamično posodablja;

Kartna navigacija: Označi geografsko lokacijo projekta in podpira funkcije navigacije.

(3) Interaktivna funkcija

Mnenje uporabnikov: Omogoča uporabnikom nalaganje fotografij, videoposnetkov in deljenje svojih izkušenj;

Spletna svetovanja: Ponuja takojšnje odgovore na tehnična vprašanja, politiko, subvencije in druge teme;

Naročilo namestitve: Podpira spletne storitve naročila namestitve za poenostavitev postopka.

5. Izziv in razgledi: Protiravnovesje k cilju 80 % obnovljive energije

Čeprav so doseženi pomembni uspehi, Nemčija še naprej sooča dva glavna izziva:

Prilagodljivost omrežja: Porazdeljena fotonapetost predstavlja več kot 40 %, kar povečuje tveganje lokalnega preobremenjevanja omrežja;

Materialno zamaikanje: Nihanje cen polikremenu vpliva na stabilnost stroškov komponent.

Leta 2023 bodo glavni sončni paneli z močjo 550 vatov na nemškem trgu temeljili predvsem na velikih silicijevih ploščah 210 mm in tehnologiji enakristalnih PERC celic

Med njegove ključne lastnosti spadajo:

Visok izhodni tok: Z visoko gostoto pakirne tehnologije lahko doseže moč do 550 W

Visoka učinkovitost: Najvišja učinkovitost komponente lahko znaša 21,2 %

Optimizacija temperaturnega koeficienta: Zahvaljujoč odličnemu temperaturnemu koeficientu in dobri delovanju pri nizkem sevanju ohranja visok izhodni tok v visokotemperaturnih okoljih

Načrtovanje izdelka in udobje pri namestitvi

Za evropski trg, še posebej Nemčijo, se pri načrtovanju izdelka osredotočajo na udobje pri nameščanju in vzdrževanju:

Inteligentna krmilna naprava: Nekateri proizvodi za shranjevanje energije za gospodinjstva (kot na primer Far East Akumulator powerPyramid Pro) uporabljajo inteligentne krmilne sisteme, ki omogočajo uravnoteženo upravljanje polnjenja in praznjenja med moduli ter dopuščajo mešanje starih in novih baterij. Namestitev se lahko dokonča na lokaciji že v 10 minutah

Kompaktna konstrukcija: Na primer, zidno montirani sistem za shranjevanje energije PowerArt podjetja Far East Battery ima skupno debelino 140 mm, kar omogoča enostavno namestitev

Tržna uporaba in prilagodljivost

Ti visokonapetostni sestavni deli so namenjeni predvsem trgu za domače in industrijsko-komercionalno shranjevanje energije

V evropskih državah, kot je Nemčija, zaradi visoke stopnje prepojenosti sončne energije in sistemov za shranjevanje, kombinacija takšnih učinkovitih komponent z sistemi za shranjevanje energije bolje zadovoljuje potrebe gospodinjstev in komercialnih uporabnikov glede fotonapetnostne ujemanja, izravnave vrhnje porabe, napolnjevanja dolin ter funkcij za izredne rezervne napajalne vire.