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Pannelli solari fotovoltaici : Produzione & Prospetti

Ci sono due tipi di pannelli solari, fotovoltaici e termici, quelli di interesse qui sono il fotovoltaico (PV), che convertono la luce in elettricità. Antoine Becquerel che nel 1839, ha scoperto che alcuni materiali potrebbero produrre energia elettrica se esposta alla luce. Ma solo negli anni '70 che la prima "corsa" Sun ha avuto luogo, la conquista della tecnologia spaziale e ha sviluppato la prima crisi del petrolio ha creato la necessità. La crescita del prezzo del petrolio dal 1998 è stato il raggio di sole del settore dell'energia solare, viviamo la corsa secondo. Il fotovoltaico, o tecnologici vicolo cieco settore del futuro?

I. Le celle fotovoltaiche.
Le celle fotovoltaiche che compongono una costruzione di pannelli solari con silicio (Si) da quarzo, il silicio viene utilizzato come un semiconduttore in pannelli solari perché è il semiconduttore più redditizio in quanto il più abbondante. Il silicio deve essere puro al 99,9999% (grado solare) da utilizzare in celle fotovoltaiche. Questo grado di silicio si ottiene a una temperatura di 1500 ° e in un contenitore sigillato per evitare l'inquinamento, il processo è complesso e di energia ed è il punto debole nella fabbricazione di pannelli solari.
Una volta ottenuto, questo blocco di silicio puro viene tagliata in fette sottili (wafer) con seghe diamantate e trattati chimicamente con acido per rimuovere le impurità dalla superficie. Ridurre i costi con lo spessore del "wafer" quote sono più sottili e possiamo fare: nello stesso blocco di silicio, riducendo pertanto i costi di produzione.
Ci sono diversi tipi di celle fotovoltaiche, celle in silicio monocristallino, il silicio è di prima classe, costituito da un cristallo di silicio unico. Ha una buona prestazione, ma è più costoso e complesso per la maggior parte per produrre energia. Le celle multi-cristallino sono realizzati in silicio e costituito da una qualità inferiore dei cristalli diversi, meno costosi di quelli di cristallo singolo, ma con una potenza inferiore. Il tandem celle multi-giunzione sono composti da diversi strati di silicio. Essi hanno prestazioni migliori ma sono più costosi. Celle cis tecnologia dei semiconduttori è diverso, utilizzando metalli come il rame indio, selenio, gallio e germanio come un semiconduttore al posto del silicio. Amorfo celle solari che usano gas silano (SiH4) prodotto da silicio su vetro (plastica, metallo, vetro). Il costo e le prestazioni sono bassi, il vantaggio è che funziona in condizioni di scarsa luminosità e che il sostegno può essere flessibile.
Ogni tipo di prestazioni delle celle solari e costi di produzione è diverso. Ecco perché un pannello solare per una casa o di un satellite non avrà le stesse prestazioni e prezzo. Queste sono le celle di silicio multi-cristallino (la metà delle vendite) e monocristallini (1 / 3 del fatturato), che sono i più utilizzati per costo / prestazioni.

II. La capacità di produzione di pannelli solari nel mondo.
La produzione del pannello solare è iniziata risveglio nel 1998, dal momento che il prezzo del petrolio ha iniziato la sua ascesa vertiginosa troppo. Il prezzo del petrolio è aumentato di sette volte 1998-2008 e al tempo stesso la capacità di generazione di energia elettrica da pannelli solari fotovoltaici è stato moltiplicato per 20.
Ma nel 2008 e nel 2009, nonostante il forte calo del prezzo del petrolio la capacità di produzione di energia elettrica da celle fotovoltaiche ha continuato a crescere perché la crisi ha provocato un calo dei costi di produzione e perché i prezzi a lungo termine Il petrolio rimane in un trend molto rialzista. L'aumento della capacità di produzione di energia elettrica da pannelli solari in tutto il mondo è stato del 70% nel 2008 e del 47% nel 2009 (36% all'anno in media dal 1998), è una zona dove il sole splende, nonostante crisi.

I paesi in cui la maggior parte dei pannelli solari è la Germania con 9.677 megawatt, ovvero il 47% dei pannelli solari del mondo, ma solo l'1% della produzione nazionale di elettricità. Il secondo paese è la Spagna con 3.423 megawatt, pari al 16% della capacità globale, ma solo il 2% della produzione del Paese. La capacità tedesco è stato moltiplicato per 179 e 3.423 dallo spagnolo dal 1998.
Il paese terzo nel mondo è il Giappone con 2.628 megawatt, la quarta negli Stati Uniti con 1.645 megawatt e il quinto in Italia con 1.188 megawatt.
I restanti 23 paesi rappresentano solo l'11% della capacità installata in pannelli solari in Corea del Sud, Repubblica Ceca, Francia, Belgio, Cina, Australia, India, Canada, Portogallo, Svizzera, Olanda, Grecia, Austria, Inghilterra, Messico, Israele , Malesia, Svezia, Norvegia, Bulgaria, Finlandia, Turchia, Danimarca.

Se dividiamo la capacità di produzione di pannelli solari per il numero di persone che noi vediamo che la Germania ha una capacità di 118 watt pro capite, la Spagna, 73 watt e 20 watt Giappone, Francia 0,6 watt Cina 0,2 watt e 0,1 watt l'India e la media mondiale è di 3,3 watt.
Per la Cina raggiunge il livello del Giappone, la sua produzione deve essere moltiplicato per * 92 per raggiungere uno di Spagna con 334 e quella della Germania da parte * 531. Il cinese è il principale produttore mondiale di pannelli solari e sembra molto probabile che una volta che ha venduto i pannelli solari in tutto il mondo diventerà anche il primo produttore del solare fotovoltaico. La Cina adesso preferisce esportare la sua produzione di pannelli solari a tutto gas, ma domani è molto probabile a diminuire la sua dipendenza energetica che coprirà il paese con pannelli solari.
La capacità di produzione in India devono essere moltiplicati per raggiungere il livello 200 del Giappone, da 716 e quella della Spagna nel 1139 a quella della Germania.
La capacità produttiva della Cina e dell'India, incontro rappresenta il 2% della capacità di produzione di energia elettrica fotovoltaica nel mondo, mentre la loro popolazione rappresenta il 37% della popolazione mondiale e che la Cina produce la metà dei pannelli solari del mondo .
La Francia dovrebbe aumentare la capacità produttiva del 37 per ottenere il livello del Giappone, con 133 a quella di Spagna e 212 per quello della Germania.
L'Europa ha tre quarti della capacità installata in pannelli solari fotovoltaici in tutto il mondo, ma questa capacità è ancora molto insufficienti e mal distribuite, queste differenze dovrebbero diminuire negli anni a venire. Così la Francia subirà un forte aumento di installazione di pannelli solari fotovoltaici, ha una grande popolazione e pannelli pochi installato (lo stesso per l'Inghilterra, l'Olanda o la Turchia).

III. Pannelli fotovoltaici: prospettive.
Pessimisti ieri solari sono oggi, ma le prospettive di crescita nella produzione e installazione di pannelli solari restano esponenziale. Nel 2007 e nel 2008 la produzione mondiale di pannelli solari è stato limitato dalla capacità del silicio di grado solare. Non c'era abbastanza piante in grado di produrre silicio di grado solare "per i pannelli solari. Non è necessario per la fabbricazione di silicio cristallino che non è riuscito, ma le fabbriche in grado di produrre silicio di grado solare. Anche quest'anno, il più grande produttore mondiale di pannelli solari con il 100% della sua capacità produttiva. L'European Photovoltaic Industry Association (EPIA) prevede che la capacità di produzione di energia elettrica da pannelli solari per aumentare la Cina volte da giugno ad agosto 2014. In Francia, dovrebbe essere moltiplicato per 10 (scenario) a 20 volte (scenario ottimistico). Crescita dovrebbe essere il più importante negli Stati Uniti (da * 6 * 11), Inghilterra (* 21 * 36) e persino Germania, la n ° 1 di energia elettrica solare, la capacità di produzione di elettricità fotovoltaica sarà raddoppiare o addirittura triplicare entro il 2014. La quota di energie rinnovabili (solare, geotermico, eolico), a raddoppiare entro IAE negli Stati Uniti nei prossimi 15 anni.

Secondo l'AIE la produzione di energia elettrica da pannelli solari in tutto il mondo dovrebbe passare da 37 TWh a 4.572 TWh (moltiplicato per 123) entro il 2050. Ciò aumenterebbe la quota di produzione di energia fotovoltaica da 0,5% a oltre il 10% della produzione mondiale di elettricità. I pannelli fotovoltaici a energia solare néssécitent durante la fabbricazione, ma sempre meno. Su un tetto a sud ci vogliono tra 1,6 e 3,3 anni, a seconda della località, in modo che i pannelli solari producono più energia di quella necessaria per la loro fabbricazione. Nel 2020 il limite di tempo dovrebbe essere ridotto ad un anno e sei mesi nel 2050 attraverso una maggiore efficienza dei pannelli solari fotovoltaici. La durata attuale di un pannello solare è di 30 anni, e durante quei 30 anni che producono tra gli otto ei 18 volte l'energia che è stata necessaria per la loro fabbricazione.
La tendenza è alla riduzione delle sovvenzioni in molti paesi, ma i prezzi dell'energia elettrica in aumento, costi di produzione più bassi e dei progressi tecnologici derivanti dalla produzione in serie di pannelli fotovoltaici per compensare il calo globale sovvenzioni. Il costo di produzione di energia fotovoltaica deve essere diviso per 4 o 5 entro il 2050. La forza motrice per la produzione e l'installazione di pannelli solari fotovoltaici in tutto il mondo, a lungo termine non risiede in borse di studio, ma i prezzi del petrolio e per questo motivo che ho sollevato qui su pannelli solari. Di solito, questi sono minerarie e petrolifere che sono i miei soggetti preferiti. Strutturale tendenza al rialzo del prezzo del petrolio porta ad aumento dei prezzi dell'energia meccanica, fossili, minerali e di energia elettrica. Questo permette di portare gradualmente PV costi di produzione di energia elettrica convenzionale (gas naturale, carbone, uranio, petrolio ...)
Per esempio, l'energia geotermica ad alta ha molti vantaggi (prestazioni, disponibilità ...) mancanza di "flessibilità di installazione. Egli deve vivere in una regione del mondo proprio, proprio pochi acri, sono 200 milioni di dollari per investire e assumere tra gli otto e 10 anni per produrre elettricità. L'energia geotermica è alto lunghi e costosi da installare, ma con ottime prestazioni, l'accesso PV rapidamente con poco investimento e adattabile, l'alta energia geotermica e solare sono complementari e non concorrenti. L'energia geotermica e solare fotovoltaico viene promesso un futuro radioso.

I pannelli fotovoltaici solari restano indispensabili nel prossimo decennio per la produzione di energia elettrica, la loro tecnologia è operativa, decentrata, affidabile e concorrenti sono scarse. Come tutte le forme di produzione di energia solare pannelli fotovoltaici non sono perfetti, ma i loro difetti sono sempre più padronanza, la tecnologia migliora, e la tendenza dei prezzi dell'energia è estremamente favorevole. I pannelli fotovoltaici sono un complemento necessario alla produzione di energia elettrica "classico", non sono la soluzione al picco del petrolio, ma sono parte della soluzione. Se vi siete persi il primo decennio di crescita del settore, non perdetevi il prossimo ...

Dr Thomas Chaize

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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