1. ҷорӣ мақом саноати фотоэлектрикӣ (энергияи офтобӣ)

1.1 Рушди босуръати бозори ҷаҳонии фотоэлектрикӣ

Дар солҳои охир, саноати ҷаҳонии фотоэлектрикӣ шоҳиди рушди босуръат аст. Тибқи маълумоти Агентии Байналмилалии Энергетика (IEA), дар соли 2023, иқтидори нави насбшудаи ҷаҳонии нерӯи фотоэлектрикӣ аз 350 ГВт ва иқтидори умумии насбшуда аз 1,5 ТВт зиёд шудааст. Кишварҳо ва минтақаҳо ба монанди Чин, Иёлоти Муттаҳида, Аврупо ва Ҳиндустон ба қувваҳои асосии пешбарандаи бозори фотоэлектрикӣ табдил ёфтаанд.

- Чин: Ҳамчун бузургтарин бозори фотоэлектрикии офтобӣ дар ҷаҳон, Чин дар соли 2023 беш аз 200 ГВт иқтидори фотоэлектрикии офтобӣ илова кард, ки беш аз 57%-и иқтидори нави насбшудаи ҷаҳониро ташкил медиҳад. Дастгирии сиёсати ҳукумат, пешрафти технологӣ ва коҳиши хароҷот омилҳои калидии рушди саноати фотоэлектрикии офтобии Чин мебошанд.

- Аврупо: Аврупо, ки аз низои Русия ва Украина осеб дидааст, гузариши энергетикии худро суръат бахшид. Дар соли 2023, иқтидори нави насбшудаи фотоэлектрикҳои офтобӣ аз 60 ГВт гузашт ва дар кишварҳо ба монанди Олмон, Испания ва Нидерландия афзоиши назаррас ба амал омад.

- Иёлоти Муттаҳида: Бо рӯҳбаландӣ аз Қонун дар бораи коҳиши таваррум (IRA), бозори фотоэлектрикҳои офтобии ИМА рушд карданро идома дод ва иқтидори нави насбшуда тақрибан 40 ГВт дар соли 2023 буд.

- Ҳиндустон: Ҳукумати Ҳиндустон рушди энергияи барқароршавандаро фаъолона дастгирӣ мекунад. Дар соли 2023, иқтидори нави насбшудаи фотоэлектрикҳои офтобӣ аз 20 ГВт гузашт ва ҳадафи расидан ба иқтидори насбшудаи 500 ГВт энергияи барқароршаванда то соли 2030 мебошад.

1.2Пешрафти доимӣ дар технологияи фотоэлектрикӣ

Навовариҳои пайваста дар технологияи фотоэлектрикӣ боиси афзоиши самаранокӣ ва коҳиши хароҷот дар истеҳсоли нерӯи офтобӣ шудаанд:

- Технологияҳои батареяи баландсифат ба монанди PERC, TOPCon ва HJT: ҳуҷайраҳои PERC (Emitter Passivated and Rear Contact) ҷараёни асосӣ боқӣ мемонанд, аммо технологияҳои TOPCon (Oxide Passivated Contact) ва HJT (Heterojunction) саҳми бозории худро бо сабаби самаранокии баланди табдили худ (>24%) тадриҷан васеъ мекунанд.

- Батареяҳои офтобии перовскитӣ: Ҳамчун технологияи фотоэлектрикии насли оянда, батареяҳои перовскитӣ самаранокии лабораториро беш аз 33% ба даст овардаанд ва интизор меравад, ки дар оянда аз ҷиҳати тиҷоратӣ қобили истифода бошанд.

- Модулҳои дуҷониба ва васлкунакҳои пайгирӣ: Модулҳои дуҷониба метавонанд истеҳсоли нерӯи барқро аз 10% то 20% афзоиш диҳанд, дар ҳоле ки васлкунакҳои пайгирӣ кунҷи афтиши нури офтобро оптимизатсия мекунанд ва самаранокии системаро боз ҳам беҳтар мегардонанд.

1.3Дар арзиши истеҳсоли нерӯи барқи фотоэлектрикӣ коҳиш ёфта истодааст

Дар даҳсолаи охир, арзиши истеҳсоли нерӯи барқи фотоэлектрикӣ беш аз 80% коҳиш ёфтааст. Тибқи иттилои IRENA (Агентии байналмилалии энергияи барқароршаванда), арзиши сатҳи ҷаҳонии нерӯи барқ ​​(LCOE) барои нерӯи барқи фотоэлектрикӣ дар соли 2023 то 0,03 - 0,05 доллари ИМА барои як кВт/соат коҳиш ёфтааст, ки нисбат ба истеҳсоли нерӯи барқи ангишт ва гази табиӣ камтар аст ва онро яке аз рақобатпазиртарин манбаъҳои энергия мегардонад.

1.4 Рушди ҳамоҳангшудаи захираҳои энергия ва фотоэлектрикӣ

Аз сабаби хусусияти фосилавии истеҳсоли нерӯи барқи фотоэлектрикӣ, истифодаи системаҳои нигоҳдории энергия (ба монанди батареяҳои литий, батареяҳои иони натрий, батареяҳои ҷараёнӣ ва ғайра) дар якҷоягӣ ба як тамоюл табдил ёфтааст. Дар соли 2023, иқтидори нав насбшудаи лоиҳаҳои ҷаҳонии нигоҳдории энергияи фотоэлектрикӣ ва фотоэлектрикӣ аз 30 ГВт гузашт ва интизор меравад, ки дар даҳсолаи оянда суръати баланди афзоишро нигоҳ дорад.

2. Дар аҳамият саноати фотоэлектрикӣ

2.1 Баррасии иқлим тағйир ва пешбурди ҳадафҳои бетарафии карбон

Кишварҳои саросари ҷаҳон барои коҳиш додани партовҳои газҳои гулхонаӣ гузариши энержии худро суръат мебахшанд. Энергияи офтобӣ, ҳамчун ҷузъи асосии энергияи тоза, дар ноил шудан ба ҳадафи "бетарафии карбон" нақши муҳим мебозад. Тибқи Созишномаи Париж, то соли 2030 саҳми ҷаҳонии энергияи барқароршаванда бояд ба беш аз 40% расад ва энергияи офтобӣ яке аз манбаъҳои асосии энергия хоҳад шуд.

2.2 Амнияти энергетикӣ ва истиқлолият

Манбаъҳои анъанавии энергия (ба монанди нафт ва гази табиӣ) аз таъсири геополитикаи ҷуғрофӣ бархӯрдоранд, дар ҳоле ки захираҳои энергияи офтобӣ ба таври васеъ паҳн шудаанд ва метавонанд вобастагиро ба энергияи воридотӣ коҳиш диҳанд. Масалан, Аврупо бо ҷойгир кардани нерӯгоҳҳои бузурги фотоэлектрикӣ талаботро ба гази табиии Русия коҳиш додааст ва бо ин васила мустақилияти энергетикии худро афзоиш додааст.

2.3 Мусоидат ба рушди иқтисодӣ ва шуғл

Занҷири саноати фотоэлектрикӣ аз якчанд ҳалқаҳо, аз қабили маводҳои силикон, пластинаҳои силикон, батареяҳо, модулҳо, инверторҳо, кронштейнҳо ва нигоҳдории энергия иборат аст, ки дар саросари ҷаҳон миллионҳо ҷойҳои корӣ эҷод кардаанд. Шумораи кормандони мустақим дар саноати фотоэлектрикии Чин аз 3 миллион нафар зиёд аст ва саноати фотоэлектрикии Аврупо ва Иёлоти Муттаҳида низ босуръат рушд мекунад.

2.4 Электрификатсияи деҳот ва коҳиш додани камбизоатӣ

Дар кишварҳои рӯ ба инкишоф, микрошабакаҳои фотоэлектрикӣ ва системаҳои офтобии хонагӣ ба минтақаҳои дурдаст нерӯи барқ ​​​​медиҳанд ва шароити зиндагии сокинонро беҳтар мекунанд. Масалан, "Системаҳои хонаҳои офтобӣ" дар Африқо ба даҳҳо миллион нафар кӯмак кардаанд, ки аз ҳолати бебарқӣ раҳо шаванд.

3.Зарурати дастгоҳи муҳофизати аз ҳад зиёд (SPD) дар системаи фотоэлектрикӣ

3.1 Хатарҳои бархӯрди барқ ​​ва афзоиши барқ, ки системаҳои фотоэлектрикӣ бо онҳо рӯбарӯ мешаванд

Нерӯгоҳҳои барқии фотоэлектрикӣ одатан дар ҷойҳои кушод (масалан, биёбонҳо, бомҳо ва кӯҳҳо) насб карда мешаванд ва ба зарбаҳои барқ ​​ва таъсири аз ҳад зиёди шиддат хеле осебпазиранд. Хатарҳои асосӣ инҳоянд:

- Зарбаи мустақими барқ: Зарбаи мустақим ба модулҳо ё такягоҳҳои фотоэлектрикӣ, ки боиси вайрон шудани таҷҳизот мегардад.

- Раъду барқи индуксионӣ: Импулси электромагнитии барқ ​​шиддати баландро дар кабелҳо ба вуҷуд меорад ва ба дастгоҳҳои электронӣ, аз қабили инвертерҳо ва контроллерҳо, зарар мерасонад.

- Ноустувории шабака: Шиддатҳои аз ҳад зиёди амалиётӣ дар тарафи шабака (масалан, амалҳои гузариш, нокомиҳои кӯтоҳмуддат) метавонанд ба системаи фотоэлектрикӣ интиқол дода шаванд.

3.2 Вазифаи дастгоҳи муҳофизаткунандаи аз ҳад зиёд (SPD)

Муҳофизони шиддат таҷҳизоти калидӣ барои муҳофизат аз барқ ​​ва муҳофизат аз шиддати аз ҳад зиёд дар системаҳои фотоэлектрикӣ мебошанд. Вазифаҳои асосии онҳо инҳоянд:

- Маҳдуд кардани шиддатҳои аз ҳад зиёди муваққатӣ: Назорати шиддатҳои баланд, ки дар натиҷаи зарбаҳои барқ ​​ё ноустувории шабака дар доираи бехатар ба вуҷуд меоянд.

- Бартараф кардани ҷараёнҳои афзоянда: Барои ҳифзи таҷҳизоти поёноб, ҷараёнҳои аз ҳад зиёдро зуд ба замин равона кунед.

- Баланд бардоштани эътимоднокии система: Коҳиш додани нокомии таҷҳизот ва вақти бекористии барқ, ки дар натиҷаи барқ ​​задан ё аз ҳад зиёд баланд шудани шиддат ба вуҷуд меояд.

3.3 Татбиқи SPD дар системаҳои фотоэлектрикӣ

Муҳофизати аз ҳад зиёд барои системаҳои фотоэлектрикӣ бояд дар сатҳҳои гуногун тарҳрезӣ карда шавад:

- Муҳофизат аз тарафи ҷараёни доимӣ (аз модулҳои фотоэлектрикӣ то инвертер):

- Барои пешгирӣ аз барқзанӣ ва аз ҳад зиёд шиддат гирифтани амалиётӣ, SPD-и навъи II-ро дар нӯги вурудии сатр насб кунед.

- Барои рафъи таҳдиди муштараки барқи мустақим ва индуксионӣ, SPD-и навъи I + II-ро дар нӯги вуруди DC-и инвертер насб кунед.

- Муҳофизат дар тарафи AC (аз инвертер то шабака):

- Барои пешгирӣ аз воридшавии аз ҳад зиёди шиддат дар тарафи шабака, SPD-и навъи II-ро дар нӯги баромади инвертер насб кунед.

- Барои таъмини ҳифзи дақиқи таҷҳизоти ҳассос, SPD-и навъи III-ро дар шкафи тақсимот насб кунед.

3.4 Нуктаҳои асосӣ барои интихоби муҳофизони шиддат

- Мутобиқати сатҳи шиддат: Шиддати кории доимии максималӣ (Uc)-и SPD бояд аз шиддати система баландтар бошад (масалан, системаи фотоэлектрикии 1000Vdc SPD-ро бо Uc ≥ 1200V талаб мекунад).

- Иқтидори ҷараён: Ҷараёни холӣшавии номиналӣ (In)-и SPD-и тарафи DC бояд ≥ 20 кА ва ҷараёни холӣшавии максималӣ (Imax) бояд ≥ 40 кА бошад.

- Сатҳи муҳофизат: Насби беруна бояд ба IP65 ё баландтар аз он ҷавобгӯ бошад ва барои муҳитҳои сахт мувофиқ бошад.

- Стандартҳои сертификатсия: Мутобиқи IEC 61643-31 (стандарт барои SPD-ҳои махсуси фотоэлектрикӣ) ва UL 1449 ва дигар сертификатсияҳои байналмилалӣ.

3.5 Хатарҳои эҳтимолии насб накардани SPD

- Зарари таҷҳизот: Дастгоҳҳои электронии дақиқ, ба монанди инверторҳо ва системаҳои назоратӣ, дар баробари таъсири афтиши барқ ​​осебпазиранд ва хароҷоти таъмир баланд аст.

- Талафоти истеҳсоли нерӯи барқ: Зарбаҳои барқ ​​боиси қатъ шудани система мешаванд ва ба фоидаи истеҳсоли нерӯи барқ ​​таъсир мерасонанд.

- Хатари сӯхтор: Шиддати аз ҳад зиёд метавонад боиси сӯхтор дар нерӯгоҳ гардад ва ба бехатарии нерӯгоҳ таҳдид кунад.

4. Ҷаҳонӣ Тамоюлҳои бозори муҳофизаткунандаи афзоиши PV

4.1 Афзоиши талаботи бозор

Бо афзоиши босуръати иқтидори насби фотоэлектрикӣ, бозори муҳофизони шиддат низ ҳамзамон васеъ шудааст. Пешгӯӣ мешавад, ки ҳаҷми бозори ҷаҳонии SPD-и фотоэлектрикӣ то соли 2025 аз 2 миллиард доллари ИМА зиёд хоҳад шуд ва суръати афзоиши солона (CAGR) 15% хоҳад буд.

4.2 Самти инноватсионии технологӣ

- SPD-и интеллектуалӣ: Бо функсияҳои мониторинги ҷорӣ ва сигнализатсияи хатогӣ муҷаҳҳаз шудааст ва кори дурдастро дастгирӣ мекунад.

- Сатҳи баланди шиддат: SPD-ҳо бо рейтингҳои баланди шиддат (масалан, 1500V) ба ҷараёни асосӣ табдил ёфтаанд.

- Мӯҳлати дарозтар: Истифодаи маводҳои нави ҳассос (масалан, технологияи композитии оксиди руҳ), устувории SPD-ҳоро беҳтар мекунад.

4.3 Сиёсат ва стандарти таблиғот

- Стандартҳои байналмилалӣ, аз қабили IEC 62305 (Стандарти муҳофизат аз барқ) ва IEC 61643-31 (Стандарти фотоэлектрикии SPD), муҷаҳҳаз кардани системаҳои фотоэлектрикӣ бо муҳофизати аз ҳад зиёдро талаб мекунанд.

- Дар "Хусусиятҳои техникӣ барои муҳофизати барқ ​​аз барқ ​​дар нерӯгоҳҳои барқии фотоэлектрикӣ" (GB/T 32512-2016) дар Чин талаботи интихоб ва насби SPD ба таври возеҳ муайян карда шудаанд.

5.Хулоса: Саноати фотоэлектрикӣ бе муҳофизони афзоянда кор карда наметавонад

Рушди босуръати саноати фотоэлектрикӣ ба гузариши энергетикии ҷаҳонӣ такони қавӣ ворид кардааст. Аммо, хатари раъду барқ ​​ва афзоиши шиддатро нодида гирифтан мумкин нест. Муҳофизони шиддат, ҳамчун кафолати калидии кори бехатари системаҳои фотоэлектрикӣ, метавонад хатари осеб дидани таҷҳизотро самаранок коҳиш диҳад, самаранокии истеҳсоли нерӯи барқро беҳтар созад ва мӯҳлати кори системаро дароз кунад. Дар оянда, бо афзоиши пайвастаи дастгоҳҳои фотоэлектрикӣ ва рушди шабакаҳои интеллектуалӣ, SPD-ҳои баландсифат ва хеле боэътимод ба ҷузъҳои муҳими нерӯгоҳҳои барқии фотоэлектрикӣ табдил хоҳанд ёфт.

Барои сармоягузорони фотоэлектрикӣ, ширкатҳои EPC ва гурӯҳҳои амалиётӣ ва нигоҳдорӣ, интихоби муҳофизони баландсифати шиддат, ки ба стандартҳои байналмилалӣ ҷавобгӯ мебошанд, як тадбири муҳим барои таъмини кори устувори дарозмуддати нерӯгоҳ ва ба ҳадди аксар расонидани фоидаи сармоягузорӣ мебошад.