“انرژی ارزان قیمت ارزان”: چگونه انرژی خورشیدی همچنان جهان را شوکه می کند | انرژی

مندر سال 2000 ، آژانس بین المللی انرژی (IEA) پیش بینی کرد که آن را آزار می دهد: تا سال 2020 ، جهان مجموعاً 18 گیگاوات ظرفیت خورشیدی فتوولتائیک را نصب می کرد. هفت سال بعد ، وقتی تقریباً 18 گیگاوات ظرفیت خورشیدی فقط در یک سال نصب شد ، پیش بینی به طرز چشمگیری اشتباه ثابت می شود.

از زمان تأسیس آژانس در سال 1974 برای سنجش سیستم های انرژی جهان و پیش بینی تغییرات ، سالانه چشم انداز جهانی انرژی سندی است که باید برای سیاست گذاران در سراسر جهان بخوانید.

با این وجود ، طی دو دهه گذشته ، IEA به طور مداوم نتوانسته رشد عظیم انرژی های تجدید پذیر را ببیند. این سازمان نه تنها مصرف خورشید و باد را دست کم گرفته است بلکه تقاضای زغال سنگ و نفت را بیش از اندازه بزرگ کرده است.

جنی چیس ، رئیس آنالیز خورشیدی در BloombergNEF ، می گوید ، انصافاً از نظر IEA ، این تنها نبود.

“وقتی این شغل را در سال 2005 بدست آوردم ، فکر کردم شاید روزی خورشیدی 1٪ برق جهان را تأمین کند. اکنون 3٪ است. پیش بینی رسمی ما این است که تا سال 2050 23٪ باشد ، اما این کاملاً دست کم گرفته می شود. “

“من آن را محدودیت مدل سازی می دانم. بیشتر مدلهای سیستم انرژی برای مدل سازی تغییرات جزئی در یک سیستم انرژی که با سوخت فسیلی یا هسته ای کار می کند ، تنظیم شده اند یا بودند. هر بار که ظرفیت تولید را دو برابر کنید ، هزینه PV PV را 28٪ کاهش می دهید.

“ما به جایی رسیده ایم که خورشید ارزان ترین منبع انرژی در جهان در اکثر نقاط است. این بدان معنی است که ما سعی کرده ایم شرایطی را مدل کنیم که شبکه امروز کاملاً متفاوت به نظر برسد. “

این کاهش سریع رادیکال قیمت خورشیدی PV داستانی در مورد توانایی صنایع چینی است که توسط سرمایه های آمریکایی پشتیبانی می شود ، که تحت تأثیر حساسیت های سیاسی اروپا قرار دارد و به لطف کار پیشگامان یک تیم تحقیقاتی استرالیا امکان پذیر است.

تاریخ عمیق با جانشینی روسای جمهور ایالات متحده و تلاش برای استقلال انرژی آغاز می شود. اول ریچارد نیکسون بود که در نوامبر 1973 پروژه استقلال را برای از بین بردن نفت خاورمیانه از آمریکا اعلام کرد. سپس جیمی کارتر آمد ، که انتقال انرژی را “معادل اخلاقی جنگ” در آوریل 1977 اعلام کرد و میلیاردها دلار برای تحقیق در مورد انرژی های تجدیدپذیر پمپ کرد ، که با به قدرت رسیدن رونالد ریگان متوقف شد.

اما تا آن زمان ، علاقه در استرالیا جلب شده بود.

پدر PV خورشیدی

سلول خورشیدی زمانی اختراع شد که راسل Shoemaker Ohl ، محقق در آزمایشگاه های بل ، در سال 1940 متوجه شد که یک نمونه سیلیکون ترک خورده هنگام قرار گرفتن در معرض نور ، جریان تولید می کند. با این حال ، پیشرفت کمی تا کمک مارتین گرین ، استاد جوان مهندسی که در دانشگاه نیو ساوت ولز کار می کرد ، انجام شده بود.

گرین در بریزبن متولد شد ، قبل از اینکه در سال 1974 به خانه بپیوندد مدتی را به عنوان محقق در کانادا گذرانده بود. یک سال بعد او یک گروه تحقیقاتی خورشیدی PV را شروع کرد که در یک آزمایشگاه دانشگاه کوچک ساخته شده با تجهیزات ناخواسته ساخته شده از شرکت های بزرگ مهندسی آمریکا کار می کرد.

مارتین گرین ، محقق فتوولتائیک خورشیدی دانشگاه NSW دارای یک صفحه خورشیدی است
محقق دانشگاه NSW مارتین گرین در سال 1975 یک گروه تحقیقاتی خورشیدی فتوولتائیک را راه اندازی کرد. عکس: دانشگاه NSW

اولین آزمایشات وی ، در کنار یک دانشجوی دکترا ، شامل جستجوی راه هایی برای افزایش ولتاژ سلول های خورشیدی اولیه بود.

گرین می گوید: “خیلی زود ، ما شروع به ضرب و شتم همه این گروه ها در ایالات متحده از نظر ولتاژی که می توانیم دریافت کنیم ، می کنیم.” “ناسا پروژه ای داشت که شش پیمانکار روی آن کار می کردند. همه آنها را کتک زدیم. “

چندی نگذشت که گرین و تیمش خواستار بالا بردن اهداف خود شدند. با افزایش ولتاژ ، گام بعدی ساخت سلول های با کیفیت بهتر است. تلاش های اولیه آنها رکورد کارایی جهانی را در سال 1983 شکست – عادت تیمی که برای 30 سال از 38 سال آینده ادامه خواهد یافت.

در همان سالهای ابتدایی صنعت ، خرد دریافت شده این بود که نرخ مکالمه 20٪ حد سختی را که ممکن است از سلولهای خورشیدی PV باشد ، مشخص می کند. گرین ، در مقاله ای که در سال 1984 منتشر شد ، مخالف بود. یک سال بعد ، تیم او اولین سلول را ساخت که این حد را پشت سر گذاشت و در سال 1989 اولین صفحه خورشیدی کامل را ساخت که با کارایی 20٪ کار می کند.

مارتین گرین و تیمی که اولین سلول خورشیدی را با قابلیت کارایی 20٪ در سال 1989 ساختند
مارتین گرین و تیمی که اولین سلول خورشیدی را با قابلیت کارایی 20٪ در سال 1989 ساختند. عکس: دانشگاه NSW

این لحظه ای بود که امکان تولید این صنعت را فراهم کرد و حد بالای جدید 25٪ تعیین شد – مانع دیگری که گرین و تیمش در سال 2008 شکست خواهند خورد. در سال 2015 ، آنها کارآمدترین سلول خورشیدی جهان را ساختند ، دستیابی به نرخ تبدیل 40.6٪ با استفاده از نور متمرکز شده در آینه.

طلوع خورشید شاه

از این گردباد فعالیت ، صنایع خورشیدی چین عمدتا به لطف یک فیزیکدان جاه طلب به نام Zhengrong Shi متولد می شود.

شی متولد 1963 در جزیره یانژژونگ بود و باعث شد استادانش اختلاف نظر نداشته و یک سال قبل از اعتراضات میدان تیان آن من به استرالیا بیایند. او یک آگهی تبلیغاتی را مشاهده کرده بود که یک بورس پژوهشی را تبلیغ می کرد و با گرین صحبت کرد تا وی را به عنوان دانشجوی دکترا در سال 1989 معرفی کند.

شی فقط دو سال و نیم دکترای خود را به پایان می رساند – رکوردی که هنوز هم باقی مانده است. تا زمانی که دکتر شی شد ، او گرین را تحت تأثیر قرار داده بود و به عنوان یک محقق باقی ماند.

با گذشت زمان ، این دانشگاه به طور فزاینده ای به دنبال تجارت فناوری پیشرو سلول خورشیدی خود بود و در سال 1995 با Pacific Power همکاری خود را آغاز کرد. این شرکت دولتی 47 میلیون دلار در یک شرکت جدید به نام Pacific Solar غرق شد. یک کارخانه در حومه گیاه شناسی سیدنی تاسیس شد و شی به عنوان معاون تحقیق و توسعه در آنجا به شهرت رسید و به سرعت از اعتبار و دقت بالایی برخوردار شد.

گرین می گوید: “Zhengrong اساساً شرکت را اداره می کرد.”

شی برای چند سال آن را کنار گذاشت اما در نوامبر 2000 ، به او پیشنهاد شد. در ضیافت شامی که در خانه وی برگزار شد ، چهار مقام از استان جیانگ سو چین ، محقق 37 ساله و شهروند استرالیایی را به بازگشت به چین پیشنهاد دادند و کارخانه خود را در آنجا احداث کردند. پس از مدتی بررسی ، شی پذیرفت و در نهایت در شهر كوچك ووكسی اقامت گزید ، جایی كه SunTech را با 6 میلیون دلار اعتبار اولیه از دولت شهرداری تأسیس كرد.

رویدادی به مناسبت تاسیس رهبر خورشیدی چین SunTech در سال 2002
رویدادی به مناسبت تأسیس شرکت تولید کننده پنل خورشیدی چینی SunTech در سال 2002. عکس: جودی گرین

ورود شی باعث سر و صدا شد. توانایی ساخت ارزان پانل های خورشیدی PV معمولی با کارایی 17٪ بسیار فراتر از توانایی رقبا بود.

شی می گوید: “این برای آنها یک شوک بود.” “وقتی آنها دیدند ما در حال ساخت سلول های خورشیدی با مساحت زیاد و بازده بالا هستیم ، گفتند ،” واو “.

“اولین واکنش این بود: این آینده است. همه گفتند که این آینده است. اما آنها همچنین گفتند که یک قدم خیلی زود است. منظور آنها این بود که هنوز بازاری برای آن وجود ندارد. در آن زمان در چین ، اگر به خورشیدی اشاره می کردید ، مردم به فکر آب گرم خورشید بودند. “

وقتی آلمان قوانین جدید تشویق به جذب انرژی خورشیدی را تصویب کرد ، همه اینها تغییر خواهد کرد. به سرعت مشخص شد که تقاضای گسترده جهانی وجود دارد و تولیدکنندگان جهان در تلاشند تا روند تأمین خود را حفظ کنند.

لیست تولیدکننده چینی خورشیدی SunTech در بورس اوراق بهادار نیویورک در سال 2005
لیست SunTech در بورس اوراق بهادار نیویورک در سال 2005. عکس: بورس اوراق بهادار نیویورک

کنسرسیومی که شامل Actis Capital و Goldman Sachs بود ، با جاسوسی از یک فرصت برای سرمایه گذاری ، ضربه زدند تا شی را به عموم مردم بکشاند. وقتی این شرکت در سال 2005 در بورس اوراق بهادار نیویورک ثبت نام کرد ، 420 میلیون دلار سرمایه جمع کرد و شی را به یک میلیاردر فوری تبدیل کرد. یک سال بعد او ارزش تقریبی 3 میلیارد دلار را کسب کرد و به عنوان تاج ثروتمندترین مرد چین درآمد و به او پادشاه “خورشید” را داد.

صنعت PV خورشیدی چین با نشان دادن راه ، گسترش گسترده ای را آغاز کرد. SunTech به تنهایی ظرفیت تولید خود را از 60 مگاوات به 500 مگاوات و سپس به 1 گیگاوات در سال 2009 افزایش داد. این شرکت بسیار سریع رشد کرد ، منابع شیشه ، پلی سیلیکون و سیستم های الکترونیکی مورد نیاز برای ساخت پانل های آن تحت فشار قرار گرفت و آن را مجبور به سرمایه گذاری سنگین در زنجیره های تأمین محلی.

شی می گوید: “و سپس ، شما بقیه را می دانید.”

برق ارزان خاک – با قیمت

همانند سایر کشورهای چین ، میزان توسعه فناوری در تجارت خورشیدی PV باعث ایجاد صنعتی می شود که یک روز خود را آباد می کند ، روز دیگر خود را خرد می کند و روز بعد دوباره خود را بازسازی می کند. با حاشیه های باریک و رقابت گلو ، همه همیشه یک قدم تا سقوط فاصله دارند.

در حوالی سال 2012 بازار جهانی مملو از صفحات خورشیدی شد و قیمت را از کف پایین آورد و SunTeach را آسیب پذیر کرد. در حالي كه تحت تحقيقات شديد مالي بود ، وقتي تحقيقات داخلي پيدا كرد كه پيشنهاد تصاحب آن با 560 ميليون يورو اوراق قرضه جعلي آلمان تضمين شده است ، فاجعه رخ داد.

با کشف عدم وجود اوراق قرضه ، شی به عنوان مدیرعامل شرکت خود برکنار شد و یک سال بعد SunTech خواستار حمایت از ورشکستگی شد که نتوانست وام 541 میلیون دلاری را که در مارس 2013 به سررسید پرداخت کند.

بعداً هر چه برای SunTech افتاد ، استاد ممتاز دانشگاه مک کواری ، جان ماتیوز ، اظهار داشت که این شرکت نقشی محوری در تغییر هم چین و هم برای همیشه جهان داشته است.

در حیرت تاریخ ، آنچه که به عنوان انگیزه آمریکایی برای از بین بردن نفت آغاز شده بود ، سرانجام توسط چین مورد استفاده قرار گرفت ، که باعث شد انرژی خورشیدی در این روند ارزان شود.

ماتیوز می گوید: “رویکرد چینی ها در مورد انرژی های تجدیدپذیر همه در مورد امنیت انرژی است.” وی گفت: “در مقیاسی که از آن در حال ساخت صنایع جدید هستند ، آنها به واردات عظیم سوخت های فسیلی معمولی نیاز دارند ، که این کار آنها را از نظر اقتصادی فلج می کند.

“آنها می توانند با تولید تجهیزات انرژی خود ، این مشکل را که یک مانع ژئوپلیتیکی است ، حل کنند.”

امروز گرین و شیعه در تماس هستند. هر دو روی پروژه های جدید کار می کنند. شی در حال نظارت بر یک شرکت جدید است در حالی که گرین 72 ساله به دنبال نوآوری های جدید برای کشف است.

یکی از این نوآوری ها سلول خورشیدی قابل انعطاف است. اگرچه در مراحل اولیه هنوز بسیار پیشرفته است ، اما ایده اصلی این است که یک ماده را روی یک سلول خورشیدی بگذاریم تا توان آن را افزایش دهد.

گرین می گوید: “ما فکر می کنیم یک ماژول 40٪ ، به جای 22٪ که امروزه می توانید با PERC انجام دهید ، همان کاری است که صنعت انجام می دهد اگر ما این روش انباشتگی را کامل کنیم.” “ما فقط در تلاشیم سلول جدیدی پیدا کنیم که دارای تمام ویژگی های سیلیکون باشد که می توانیم آن را بالای سیلیکون قرار دهیم.

“آژانس بین المللی انرژی اکنون اعلام کرده است که خورشیدی ارزان ترین انرژی جهان را تاکنون دیده است. اما ما به سمت آینده ای با انرژی دیوانه وار ارزان پیش می رویم.

“این یک جهان اساساً متفاوت است که ما به سمت آن حرکت می کنیم.”

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.