1. Учурдагы статус фотоэлектрдик (күн энергиясы) өнөр жайынын

1.1 Дүйнөлүк фотоэлектрдик рыноктун тез өсүшү

Акыркы жылдары дүйнөлүк фотоэлектрдик өнөр жайы кескин өсүшкө күбө болду. Эл аралык энергетика агенттигинин (ЭЭА) маалыматтарына ылайык, 2023-жылы дүйнөлүк жаңы орнотулган фотоэлектрдик кубаттуулук 350 ГВттан ашты, ал эми жалпы орнотулган кубаттуулук 1,5 ТВттан ашты. Кытай, Америка Кошмо Штаттары, Европа жана Индия сыяктуу өлкөлөр жана аймактар ​​фотоэлектрдик рыноктун негизги кыймылдаткыч күчтөрүнө айланды.

- Кытай: Дүйнөдөгү эң ири күн фотоэлектрдик рыногу катары, Кытай 2023-жылы 200 ГВттан ашык күн фотоэлектрдик кубаттуулукту кошту, бул дүйнөлүк жаңы орнотулган кубаттуулуктун 57% дан ашыгын түзөт. Өкмөттүн саясаттык колдоосу, технологиялык прогресс жана чыгымдарды азайтуу Кытайдын күн фотоэлектрдик өнөр жайынын өнүгүшүнүн негизги факторлору болуп саналат.

- Европа: Орусия менен Украинанын ортосундагы жаңжалдан жабыркаган Европа энергетикалык өтүүнү тездетти. 2023-жылы күн энергиясы менен иштеген фотоэлектрдик станциялардын жаңы орнотулган кубаттуулугу 60 ГВттан ашып, Германия, Испания жана Нидерландия сыяктуу өлкөлөрдө олуттуу өсүш байкалды.

- Америка Кошмо Штаттары: Инфляцияны азайтуу жөнүндө мыйзамдын (IRA) таасири астында АКШнын күн фотоэлектрдик рыногу өсүүнү улантып, 2023-жылы болжол менен 40 ГВт жаңы орнотулган кубаттуулукка ээ болду.

- Индия: Индия өкмөтү кайра жаралуучу энергияны өнүктүрүүнү жигердүү колдоп жатат. 2023-жылы күн фотоэлектрдик станцияларынын жаңы орнотулган кубаттуулугу 20 ГВттан ашты, ал эми 2030-жылга чейин 500 ГВт кайра жаралуучу энергиянын орнотулган кубаттуулугуна жетүү максаты коюлду.

1.2Фотоэлектрдик технологиядагы тынымсыз прогресс

Фотоэлектрдик технологиядагы үзгүлтүксүз инновациялар күн энергиясын өндүрүүдө натыйжалуулукту жогорулатууга жана чыгымдарды азайтууга алып келди:

- PERC, TOPCon жана HJT сыяктуу жогорку натыйжалуу батарея технологиялары: PERC (пассивдүү эмиттер жана арткы контакт) элементтери негизги агым бойдон калууда, бирок TOPCon (туннель кычкылынын пассивдүү контакты) жана HJT (гетероөткөрүү) технологиялары конверсиянын жогорку натыйжалуулугунан (>24%) улам рыноктогу үлүшүн акырындык менен кеңейтүүдө.

- Перовскит күн батареялары: Кийинки муундагы фотоэлектрдик технология катары перовскит батареялары лабораториялык натыйжалуулукту 33% дан жогоруга жеткирди жана келечекте коммерциялык жактан пайдалуу болот деп күтүлүүдө.

- Эки беттүү модулдар жана көзөмөлдөөчү бекиткичтер: Эки беттүү модулдар электр энергиясын өндүрүүнү 10% дан 20% га чейин көбөйтө алат, ал эми көзөмөлдөөчү бекиткичтер күн нурунун түшүү бурчун оптималдаштырып, системанын натыйжалуулугун андан ары жогорулатат.

1.3The Фотоэлектрдик электр энергиясын өндүрүүнүн баасы төмөндөөнү улантууда

Акыркы он жылдыкта фотоэлектрдик энергия өндүрүүнүн баасы 80% дан ашык төмөндөдү. IRENA (Эл аралык кайра жаралуучу энергия агенттиги) маалыматы боюнча, 2023-жылы фотоэлектрдик энергия үчүн электр энергиясынын глобалдык деңгээлдештирилген баасы (LCOE) кВт/саат үчүн 0,03 - 0,05 АКШ долларына чейин төмөндөдү, бул көмүр жана жаратылыш газы менен иштеген электр энергиясын өндүрүүгө караганда төмөн, бул аны эң атаандаштыкка жөндөмдүү энергия булактарынын бирине айлантат.

1.4 Энергияны сактоо жана фотоэлектрдик технологияларды координацияланган өнүктүрүү

Фотоэлектрдик энергия өндүрүүнүн үзгүлтүктүү мүнөзүнө байланыштуу, энергия сактоочу системаларды (мисалы, литий батареялары, натрий-иондук батареялар, агымдуу батареялар ж.б.) бирге колдонуу тенденцияга айланды. 2023-жылы дүйнөлүк фотоэлектрдик жана энергия сактоочу долбоорлордун жаңы орнотулган кубаттуулугу 30 ГВттан ашты жана кийинки он жылдыкта жогорку өсүү темпин сактап калат деп күтүлүүдө.

2. The маанилүүлүк фотоэлектрдик өнөр жайынын

2.1 Климат маселесин чечүү көмүртек нейтралитетинин максаттарын өзгөртүү жана илгерилетүү

Дүйнө жүзү боюнча өлкөлөр парник газдарынын бөлүнүп чыгышын азайтуу үчүн энергетикалык өтүүнү тездетип жатышат. Таза энергиянын негизги компоненти катары күн энергиясы "көмүртек нейтралитети" максатына жетүүдө чечүүчү ролду ойнойт. Париж келишимине ылайык, 2030-жылга чейин кайра жаралуучу энергиянын глобалдык үлүшү 40% дан ашышы керек, ал эми күн энергиясы негизги энергия булактарынын бирине айланат.

2.2 Энергетикалык коопсуздук жана көз карандысыздык

Салттуу энергия булактарына (мисалы, мунай жана жаратылыш газы) геосаясат чоң таасир этет, ал эми күн энергиясынын ресурстары кеңири таралган жана импорттолгон энергияга көз карандылыкты азайта алат. Мисалы, Европа ири масштабдуу фотоэлектрдик электр станцияларын орнотуу менен Орусиянын жаратылыш газына болгон суроо-талабын азайтып, ошону менен энергетикалык автономиясын жогорулатты.

2.3 Экономикалык өсүштү жана жумуштуулукту жогорулатуу

Фотоэлектрдик өнөр жай чынжыры кремний материалдары, кремний пластиналары, батареялар, модулдар, инверторлор, кронштейндер жана энергия сактоочу жайлар сыяктуу бир нече звенолорду камтыйт, алар дүйнө жүзү боюнча миллиондогон жумуш орундарын түздү. Кытайдын фотоэлектрдик өнөр жайында түздөн-түз иштегендердин саны 3 миллиондон ашат, ал эми Европа менен Америка Кошмо Штаттарындагы фотоэлектрдик өнөр жайлар да тездик менен кеңейүүдө.

2.4 Айылдык электрлештирүү жана жакырчылыкты жоюу

Өнүгүп келе жаткан өлкөлөрдө фотоэлектрдик микротармактар ​​жана тиричилик күн энергиясы системалары алыскы аймактарды электр энергиясы менен камсыз кылып, жашоочулардын жашоо шарттарын жакшыртат. Мисалы, Африкадагы "Күн энергиясы менен иштеген үй системалары" он миллиондогон адамдарга электр энергиясынын жоктугунан кутулууга жардам берди.

3.Фотоэлектрдик системада чыңалуудан коргоочу түзүлүштүн (SPD) зарылдыгы

3.1 Фотоэлектрдик системалар туш болгон чагылган жана электр тогунун кескин өзгөрүшүнүн коркунучтары

Фотоэлектрдик электр станциялары, адатта, ачык жерлерге (мисалы, чөлдөргө, чатырларга жана тоолорго) орнотулат жана чагылгандын жана ашыкча чыңалуу таасирине өтө алсыз. Негизги тобокелдиктерге төмөнкүлөр кирет:

- Түз чагылгандын түшүшү: Фотоэлектрдик модулдарга же тирөөчтөргө түз тийип, жабдууларга зыян келтирет.

- Индукцияланган чагылган: Чагылгандан чыккан электромагниттик импульс кабелдерде жогорку чыңалууларды пайда кылып, инверторлор жана контроллерлер сыяктуу электрондук түзүлүштөргө зыян келтирет.

- Электр тармагынын термелүүсү: Электр тармагынын тарабындагы иштөөчү ашыкча чыңалуулар (мисалы, өчүргүчтүн аракеттери, кыска туташуунун бузулушу) фотоэлектрдик системага берилиши мүмкүн.

3.2 Чыңалуудан коргоочу түзүлүштүн (SPD) функциясы

Фотоэлектрдик системаларда чагылгандан жана ашыкча чыңалуудан коргоо үчүн чыңалуудан коргоочу түзүлүштөр негизги жабдуулар болуп саналат. Алардын негизги функциялары төмөнкүлөрдү камтыйт:

- Убактылуу ашыкча чыңалууларды чектөө: Чагылгандын же электр тармагынын термелүүсүнөн пайда болгон жогорку чыңалууларды коопсуз диапазондо көзөмөлдөө.

- Чоң толкундарды чыгаруу: Агымдагы жабдууларды коргоо үчүн ашыкча толкундарды жерге тез багыттоо.

- Системанын ишенимдүүлүгүн жогорулатуу: Чагылгандын же электр тогунун кескин көтөрүлүшүнөн улам жабдуулардын иштебей калышын жана токтоп калуу убактысын азайтуу.

3.3 Фотоэлектрдик системаларда SPD колдонулушу

Фотоэлектрдик системалар үчүн чыңалуудан коргоо бир нече деңгээлде иштелип чыгышы керек:

- Туруктуу ток тарабындагы коргоо (фотоэлектрдик модулдардан инверторго чейин):

- Чагылгандын жана иштөө учурундагы ашыкча чыңалуулардын алдын алуу үчүн, жиптин кириш учуна II типтеги SPD орнотуңуз.

- Түз жана индукцияланган чагылгандын айкалышкан коркунучун жоюу үчүн инвертордун туруктуу токтун киргизүү учуна I + II типтеги SPD орнотуңуз.

- AC тарабындагы коргоо (инвертордон электр тармагына чейин):

- Тор тарабындагы ашыкча чыңалууга жол бербөө үчүн инвертордун чыгуучу учуна II типтеги SPD орнотуңуз.

- Сезимтал жабдууларды так коргоону камсыз кылуу үчүн бөлүштүрүү шкафына III типтеги SPD орнотуңуз.

3.4 Чыңалуудан коргоочу каражаттарды тандоонун негизги пункттары

- Чыңалуу деңгээлин дал келтирүү: SPDнин максималдуу үзгүлтүксүз иштөө чыңалуусунун (Uc) мааниси системанын чыңалуусунан жогору болушу керек (мисалы, 1000V туруктуу токтун фотоэлектрдик системасы Uc ≥ 1200V болгон SPDди талап кылат).

- Ток кубаттуулугу: Туруктуу ток тарабындагы SPDдин номиналдык разряддоо тогу (In) ≥ 20 кА, ал эми максималдуу разряддоо тогу (Imax) ≥ 40 кА болушу керек.

- Коргоо деңгээли: Сыртта орнотуу IP65 же андан жогорку коргоого жооп бериши керек, катаал чөйрөлөргө ылайыктуу.

- Сертификациялоо стандарттары: IEC 61643-31 (фотоэлектрдик SPDлер үчүн стандарт) жана UL 1449 жана башка эл аралык сертификаттарга шайкеш келет.

3.5 SPD орнотпоонун мүмкүн болгон тобокелдиктери

- Жабдуулардын бузулушу: Инверторлор жана мониторинг системалары сыяктуу так электрондук түзүлүштөр чыңалуу таасирине алсыз жана оңдоо чыгымдары жогору.

- Электр энергиясын өндүрүүдөгү жоготуулар: Чагылган системанын иштебей калышына алып келип, электр энергиясын өндүрүүдөгү кирешеге таасирин тийгизет.

- Өрт коркунучу: Ашыкча чыңалуу электр станциясынын коопсуздугуна коркунуч келтирип, өрттү жаратышы мүмкүн.

4. Глобалдык Күн нурларынын чыңалуудан коргоочу рыногунун тенденциялары

4.1 Рыноктук суроо-талаптын өсүшү

Фотоэлектрдик орнотуу кубаттуулугунун тездик менен өсүшү менен бирге, чыңалуудан коргоочу түзүлүштөрдүн рыногу да кеңейди. Дүйнөлүк фотоэлектрдик SPD рыногунун көлөмү 2025-жылга чейин 2 миллиард АКШ долларынан ашып, жылдык орточо өсүү темпи (CAGR) 15% түзөт деп болжолдонууда.

4.2 Технологиялык инновациялык багыт

- Акылдуу SPD: Учурдагы мониторинг жана ката сигнализациясы функциялары менен жабдылган жана алыстан иштөөнү колдойт.

- Жогорку чыңалуу деңгээли: жогорку чыңалуу рейтингине ээ SPDлер (мисалы, 1500V) негизги агымга айланды.

- Узак мөөнөттүү кызмат мөөнөтү: Жаңы сезгич материалдарды (мисалы, цинк кычкылынын композиттик технологиясын) колдонуу, SPDлердин бышыктуулугун жогорулатуу.

4.3 Саясат жана стандарттык жарнама

- IEC 62305 (Чагылгандан коргоо стандарты) жана IEC 61643-31 (Фотоэлектрдик SPD стандарты) сыяктуу эл аралык стандарттар фотоэлектрдик системалардын чыңалуудан коргоо менен жабдылышын талап кылат.

- Кытайдагы "Фотоэлектрдик электр станцияларын чагылгандан коргоо боюнча техникалык мүнөздөмөлөрдө" (GB/T 32512-2016) SPDди тандоо жана орнотуу талаптары так көрсөтүлгөн.

5.Жыйынтык: Фотоэлектрдик өнөр жай чыңалуудан коргоочуларсыз иштей албайт

Фотоэлектрдик өнөр жайынын тез өнүгүшү дүйнөлүк энергетикалык өткөөлгө күчтүү түрткү берди. Бирок, чагылгандын түшүшү жана чыңалуу коркунучтарын этибарга албай коюуга болбойт. Чыңалуудан коргоочулар, фотоэлектрдик системалардын коопсуз иштешинин негизги кепилдиги катары, жабдуулардын бузулуу коркунучун натыйжалуу азайтып, электр энергиясын өндүрүүнүн натыйжалуулугун жогорулатып, системанын иштөө мөөнөтүн узарта алат. Келечекте фотоэлектрдик орнотмолордун тынымсыз өсүшү жана акылдуу тармактардын өнүгүшү менен жогорку өндүрүмдүү жана жогорку ишенимдүү SPDлер фотоэлектрдик электр станцияларынын маанилүү компоненттерине айланат.

Фотоэлектрдик инвесторлор, EPC компаниялары жана эксплуатациялык жана техникалык тейлөө топтору үчүн эл аралык стандарттарга жооп берген жогорку сапаттагы чыңалуудан коргоочу каражаттарды тандоо электр станциясынын узак мөөнөттүү туруктуу иштешин камсыз кылуу жана инвестициялык кирешени максималдуу түрдө жогорулатуу үчүн маанилүү чара болуп саналат.