نُشرت ورقة بحثية بعنوان "آفاق التكنولوجيا الكهروضوئية" من تأليف السيد لي تشن قوه المؤسس والرئيس التنفيذي لشركة LONGi للطاقة الخضراء (وهو أيضًا مدير المعهد المركزي للبحث والتطوير التابع لشركة LONGi) في مجلة "الهندسة" التي تكون مجلة أكاديمية للأكاديمية الصينية للهندسة. وفي هذه المقالة، يستعرض المؤلف سيناريو التطوير والآفاق المستقبلية لتكنولوجيا الخلايا الكهروضوئية من منظور اتجاهات التنمية وامتداد سيناريو التطبيق.
تم إطلاق مجلة "الهندسة" في عام 2015، وتهدف إلى توفير منصة رفيعة المستوى للنشر والتبادل فيما يتعلق بالإنجازات الرئيسية في العلوم والتكنولوجيا الهندسية، والإبلاغ عن التقدم المتطور في العلوم والتكنولوجيا الهندسية وتعزيز التقدم المحرز في العلوم والتكنولوجيا الهندسية.
تم تضمين المجلة في SCI و EI. وعامل تأثير JCR للمجلة هو 12.834 (2021)، حيث تحتل المرتبة الأولى من بين 92 مجلة في الهندسة، وتكون متعددة التخصصات وتكتسب تأثيرًا كبيرًا في المجال ذي الصلة على مستوى العالم. وبصفتها مجلة رائدة في برنامج التميز في مجلة العلوم والتكنولوجيا الصينية، تلقت مجلة "الهندسة" دعمًا وطنيًا رئيسيًا.
في ورقته البحثية، يشير السيد لي تشن قوه إلى أن الابتكار في التكنولوجيا الكهروضوئية هو الأساس لدعم تطوير الصناعة، ويلعب دورًا لا غنى عنه في تعزيز تشكيل نظام طاقة عالمي منخفض الكربون لتحقيق حيادية الكربون في نهاية المطاف. وفي السنوات القليلة المقبلة، ستستمر التكنولوجيا الكهروضوئية في تعزيز كفاءة تحويل الطاقة (PCE) وتقليل تكلفة الطاقة الكهروضوئية وتوسيع نطاق الصناعة الكهروضوئية.
كفاءة التحويل العالية وLCOE (التكلفة المستوية للطاقة) المنخفضة تضمن القدرة التنافسية للطاقة الكهروضوئية، ويعتمد كلاهما على التقدم التكنولوجي في الصناعة الكهروضوئية.
صرح السيد لي تشن قوه في المقال البحثي أنه مع التطور السريع لتكنولوجيا خلايا السيليكون أحادية البلورية، أصبحت الطاقة الكهروضوئية واحدة من الطاقة المتجددة الأكثر اقتصاديًا في العالم، وتستمر نسبة الطاقة الكهروضوئية في نظام الطاقة العالمي في الارتفاع.
مع تطبيق التقنيات المختبرية المتقدمة والاختراقات التقنية الجديدة، ستستمر كفاءة تحويل الخلايا الشمسية c-Si التجارية في التحسن وفقًا لمقال البحث.
على مدار العقد المقبل، ستظل الخلية الشمسية c-Si هي المسار التقني السائد لصناعة الخلايا الكهروضوئية، ولكن لتحقيق كفاءة تحويل طاقة الخلية بنسبة أعلى من 28%، لا يزال من الضروري فهم العوامل التي تؤثر على كفاءة التحويل الكهروضوئية للخلايا واستكشاف طرق التحكم الفعال على هذه العوامل بعمق.
إذا كان من الممكن تحسين العمر الافتراضي وكفاءة المساحة الكبيرة لخلايا بيروفسكايت الشمسية بشكل فعال في السنوات القليلة المقبلة، فمن المتوقع أن الخلايا الشمسية الترادفية بيروفسكايت /c-Si تصبح الخلايا الشمسية عالية الكفاءة السائدة في المستقبل.
لذلك، يجب أن تعود صناعة الخلايا الكهروضوئية إلى المسار الرئيسي لتحسين كفاءة التحويل، وتعزيز الاستثمار في بحث وتطوير مواد وتقنيات الخلايا الجديدة، ووضع الأساس للابتكار العلمي والتكنولوجي، والالتزام بتخفيض التكاليف وزيادة الفوائد، وتحسين القدرة التنافسية لصناعة الخلايا الكهروضوئية، وتعزيز التطبيق الواسع النطاق للطاقة النظيفة. وهذه هي الأولوية القصوى الحالية والمستقبلية لتطوير صناعة الطاقة الكهروضوئية في الصين.
توسيع سيناريوهات التطبيقات الكهروضوئية
تتزايد نسبة الطاقة الكهروضوئية في نظام الطاقة بأكمله. ولكن هذه النسبة المتزايدة من الخلايا الكهروضوئية في شبكة الطاقة تواجه تحديًا بسبب التقطع الإقليمي للطاقة الكهروضوئية. ومن أجل التغلب على هذا التحدي، تم اعتماد أنظمة تكميلية متعددة الطاقة مع الطاقة الكهروضوئية وغيرها من الطاقات المتجددة (الطاقة الكهرومائية وطاقة الرياح وما إلى ذلك). وبالإضافة إلى ذلك، فإن تظهر الأنظمة الكهروضوئية الممتدة المكونة من وحدات تخزين الطاقة الضوئية والمتنوعة، بما في ذلك الأساليب الفيزيائية (الطاقة الكهرومائية) والكهروكيميائية (البطارية) والكيميائية (الهيدروجين).
مع التخفيض المستمر لتكلفة الطاقة الكهروضوئية، من المتوقع أن يصبح مسار PV-EC أرخص طريقة لإنتاج الهيدروجين الأخضر. ومن ناحية أخرى، سيوفر الطلب الهائل على الهيدروجين الأخضر في المستقبل فرصًا كبيرة لتطوير صناعة الخلايا الكهروضوئية ويقلل بشكل أكبر من تكلفة الطاقة الكهروضوئية.
يعتقد السيد لي تشن قوه أنه من حيث المدى الطويل، نظام "الكهروضوئية +" الذي يشارك فيه الهيدروجين الأخضر بعمق هو العامل الرئيسي لإزالة الكربون العميق والتنمية المستدامة للمجتمع بأسره.
التحول من خصائص الموارد إلى خصائص التصنيع
سيساعد صعود الصناعة الكهروضوئية في تغيير نمط الطاقة في جميع أنحاء العالم، وهو اتجاه لا يمكن تجاهله على نطاق عالمي.
نظرًا لأن توزيع ضوء الشمس في جميع أنحاء العالم أكثر توازناً من الوقود الأحفوري التقليدي، فإن الموارد تكون غير محدودة.
إذا كان من الممكن استخدام 1 % من مساحة الصحراء العالمية لتوليد الطاقة الكهروضوئية، فيمكن أن تلبي احتياجات الطاقة لجميع البشر. وإذا تمت تغطية ربع صحراء تاكليماكان بوحدات كهروضوئية، فإن كمية الكهرباء المنتجة ستكون مكافئة الكمية المستهلكة في الصين اليوم.
يعتقد السيد لي تشن قوه أنه مع نضوج نظام "الطاقة الكهروضوئية +"، سيتم التغلب تدريجياً على التحديات التي تطرحها الطبيعة المتقطعة وغير المستمرة للطاقة الكهروضوئية في منطقة معينة، وستنتقل صناعة الطاقة العالمية من خصائص الموارد إلى خصائص التصنيع.
حول لونجى
تبذل لونجي (كود الشركة في بورصة شنغهاي: 601012) قصارى جهدها لبناء شركة تكنولوجيا الطاقة الشمسية الأكثر قيمة على مستوى العالم، وتتخذ "إجادة استغلال أشعة الشمس، لخلق عالم الطاقة الخضراء" رسالة لهًا، وتتمسك بمفهوم العلامة التجارية المتمثل في "الاستقرار والموثوقية والريادة التكنولوجية"، وتركز على الابتكار التكنولوجي، وتستهدف متطلبات العملاء على مستوى العالم، وتبني قطاعات الأعمال الخمس الكبرى: رقاقات السيليكون أحادي البلورية، ومكونات البطاريات الكهربية، وحلول التوزيع الصناعي والتجاري والمنزلي، ومعدات الطاقة الهيدروجينية، لتشكل القدرة لحلول "كهرباء خضراء" + "هيدروجين أخضر" التي تدعم التنمية العالمية الخالية من الكربون. في عام 2020، بادرت لونجي بالانضمام إلى المبادرات الدولية لمنظمة المناخ RE100، EP100، EV100. ومن خلال صياغة هدف الكربون العلمي SBTi، تواصل الشركة تعزيز التنمية المستدامة بها، ومساعدة ثورة الطاقة، والمساهمة في بناء "الأرض الخضراء". للمزيد من المعلومات، يرجى زيارة: www.LONGi.com.