Atunci când capacitatea instalată a centralelor electrice fotovoltaice depășește 1TW (1 terawatt) la nivel global, coordonarea lor cu rețeaua electrică nu mai este o problemă tehnică pentru o singură țară, ci o propunere globală care implică interconectarea continentală a puterii continentale, reconstrucția regulilor de piață și securitatea energetică. De la planul „super-grilă” din Europa până la coridorul fotovoltaic transfrontalier din Asia, de la reforma pieței electrice din Statele Unite până la inovația microgrid din Africa, centralele fotovoltaice redau peisajul energetic global prin intermediul unor modele de colaborare diverse.
1 Interconectare continentală încrucișată: permițând puterii fotovoltaice să treacă de granițele naționale
Conceptul european de „Photovoltaics deșert+tensiune ultra-înaltă” își propune să ofere puterea fotovoltaică din Africa de Nord în miezul Europei. Complexul de centrale solare Noor din Maroc (cu o capacitate totală instalată de 580MW) a transmis energie electrică către Spania prin 400kV cabluri curente de înaltă tensiune, livrând 1,8 TWH de energie electrică curată anual și satisfacerea nevoilor de energie electrică de 3 milioane de gospodării europene. Planul „Supergrid european” planificat de Germania este de așteptat să integreze centralele fotovoltaice din Europa Centrală și de Est, energia eoliană în nordul Europei și energia solară în sudul Europei până în 2030 și să reducă rata de reducere a fotovoltaică de la actualul 8% la 3% prin planificarea unificată.
Colaborarea fotovoltaică transfrontalieră în Asia are economii de scară mai mari. „Proiectul de interconectare fotovoltaică din China Kazahstan” construit în comun de China și Kazahstan va conecta o centrală fotovoltaică de 1GW din sudul Kazahstanului la rețeaua electrică Xinjiang din China, și transmite puterea în invers, în perioada 12-16 pm, timp de electricitate a timpului de nord, cea mai puternică a luminii din Asia centrală). India, împreună cu Bangladesh și Nepal, a construit în comun „coridorul fotovoltaic din Asia de Sud”, folosind diferența de timp între țări (India se află la 30 de minute în spatele Bangladeshului) pentru a obține complementaritatea maximă de bărbierit a puterii fotovoltaice, îmbunătățind astfel fiabilitatea generală a sursei de energie a regiunii cu 15%.
Descoperirea tehnologică în interconectarea continentală încrucișată se află în transmisia cu curent direct flexibil. Proiectul North Sea Link (1400MW) dintre Marea Britanie și Norvegia adoptă tehnologia convertorului sursă de tensiune (VSC), care poate completa inversarea puterii în 100 de milisecunde. Poate transmite energia eoliană în larg din Marea Britanie și poate accepta, de asemenea, bărbierit norvegian al vârfului hidroeneric. Această flexibilitate o face la fel de aplicabilă în conexiunea fotovoltaică a rețelei - atunci când puterea fotovoltaică a Germaniei este în plină evoluție la prânz, poate fi transmisă Norvegiei prin această tehnologie și păstrată în stațiile de hidroenergie, apoi transmisă invers noaptea.
2 Mecanism de piață: înțelepciune globală pentru prețuri electricitate fotovoltaică
Mecanismul „Prețul marginal al nodului” (LMP) din Statele Unite permite centralelor electrice fotovoltaice să liciteze flexibil pe piața de energie electrică. În Texas, în timpul maxim al puterii solare la prânz, prețurile la energie electrică pot scădea la - 50 USD/MWh (prețurile negative ale energiei electrice înseamnă că centralele electrice trebuie să plătească pentru acces la rețea), forțând centralele solare să sprijine stocarea de energie; Înainte de vârful de energie electrică de seară, prețul energiei electrice crește la 100 USD/MWh, iar energia fotovoltaică eliberată din stocarea energiei poate genera profituri substanțiale. În cadrul acestui mecanism, perioada de rambursare a investițiilor din Texas Photovoltaic+Proiecte de stocare a energiei este redusă cu 2 ani în comparație cu modelul de prețuri fixe ale energiei electrice.
„Piața capacității” din Europa oferă securitate pe termen lung pentru fotovoltaice. Marea Britanie determină prețul de capacitate al centralelor electrice fotovoltaice prin licitații, iar centralele care operează cu succes pot câștiga un venit fix de 20 de ani (aproximativ 40 GBP/MWh), indiferent de generarea de energie reală, care garantează încrederea investitorilor. Franța leagă inovativ „prețul carbonului” cu prețurile energetice fotovoltaice. Când prețul de carbon UE depășește 80 de euro/tonă, prețul rețelei fotovoltaice crește automat cu 5%, stimulând regiunile cu carbon ridicat să acorde prioritate consumului de energie electrică fotovoltaică.
„Comerțul cu barter fotovoltaic” pe piețele emergente este destul de distinctiv. Etiopia schimbă energia electrică de la centralele sale fotovoltaice (100gWh pe an) pentru module fotovoltaice și asistență tehnică din China, iar acest model de „electricitate pentru echipamente” evită dilema deficienței valutare. Pakistanul a introdus o politică „de decontare fotovoltaică a rupiei”, permițând centralelor fotovoltaice să furnizeze electricitate întreprinderilor locale și să colecteze rupii, care pot fi apoi utilizate pentru achiziționarea de bunuri locale pentru export, formând un comerț cu buclă închisă și obținând o rată de creștere de 45% în capacitatea instalată fotovoltaic până în 2023.
3 joc regional: competiția și echilibrul dominanței fotovoltaice
Distribuția inegală a lanțului industriei fotovoltaice a declanșat un nou joc geopolitic energetic. China controlează 80% din capacitatea de producție globală a siliciului policristalin și a siliciului, în timp ce Europa conduce la invertoare fotovoltaice (reprezentând 40% din cota de piață globală) și operațiune și întreținere inteligentă. Statele Unite subvenționează producția fotovoltaică locală prin Legea privind reducerea inflației, încercând să readucă lanțul de aprovizionare în America. Acest joc duce la diferențe regionale în costul de construcție al centralelor fotovoltaice: Asia de Sud -Est, datorită apropierii de zona de producție a modulului chinez, are un cost unitar de 15% mai mic decât Europa; Din cauza cerințelor de fabricație internă, costul în Statele Unite este cu 20% mai mare decât media globală.
Mișcarea „autonomie fotovoltaică” în țările în curs de dezvoltare este în creștere. Schema de stimulare legată de producție (PLI) lansată de India necesită centrale fotovoltaice să utilizeze 30% din componentele locale, altfel subvențiile vor fi anulate, ceea ce va crește capacitatea de producție locală a componentelor locale de la 2GW la 15GW în termen de 3 ani. Pe de altă parte, Brazilia oferă scutiri de impozite pentru centralele fotovoltaice folosind mai mult de 50% din echipamentele din America de Sud prin „Certificarea conținutului de localizare”, promovând integrarea lanțului industrial fotovoltaic în regiune.
„Independența fotovoltaică” a țărilor insulare mici este mai urgentă. Planul „Sunshine Maldives” din Maldive înlocuiește generatoarele diesel cu 52 de centrale fotovoltaice din rețea, reducând prețurile energiei electrice de la 0,5 USD/kWh la 0,3 USD/kWh și reducând cheltuielile de import de combustibil cu 12 milioane USD anual. Fiji combină fotovoltaica cu generarea de energie a uleiului de nucă de cocos, folosind fotovoltaice în timpul sezonului ploios și biodiesel în timpul sezonului uscat pentru a crește autosuficiența energetică de la 30% la 70%, eliberându-se de dependența de petrolul importat.
Coordonarea globală a rețelei a centralelor fotovoltaice este în esență redistribuirea puterii energetice. Când soarele din Sahara se aprinde în farurile din Paris prin cabluri, când puterea fotovoltaică a Xinjiang conduce fabricile din Kazahstan și când panourile fotovoltaice ale Maldivelor își reduc dependența de uleiul din Orientul Mijlociu, fotovoltaica devin o nouă variabilă de modificare a relațiilor de energie între țări. Această colaborare necesită atât inovația tehnologică pentru a descompune barierele fizice, cât și restructurarea regulilor pentru a echilibra interesele tuturor părților, ceea ce face ca fotovoltaica să fie cu adevărat o sursă de energie curată partajată la nivel mondial.