سوق أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية على الأسطح

نظرة عامة على السوق

من المتوقع أن يبلغ حجم سوق أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية على الأسطح العالمية معدل نمو سنوي مركب يبلغ حوالي 10.2٪ خلال الفترة المتوقعة.

تحول الخلايا الكهروضوئية الموجودة في الألواح الشمسية الطاقة الشمسية إلى كهرباء. تُصنع الألواح من خلايا أشباه الموصلات مثل السيليكون. تحتوي الألواح الشمسية على أسطح المنازل عادةً على 30 لوحًا. تمتص أشباه الموصلات الموجودة في الألواح الكهروضوئية ضوء الشمس، مما يحرر الإلكترونات (أساس الكهرباء) لتتدفق عبرها. تنتقل الإلكترونات المزاحة ذات الشحنات السالبة عبر سطح الخلية نحو الأمام، مما يتسبب في اختلال التوازن في الشحنة بين الأمام والخلف. وبسبب هذا الاختلال، تولد الخلايا الكهروضوئية الطاقة. تتكون الأنظمة الكهروضوئية من وحدات وهياكل دعم وعاكسات وأسلاك.

تركيب الألواح الشمسية الكهروضوئية على أسطح المباني هو عبارة عن تكوين لنظام كهربائي على سطح المبنى يستخدم الطاقة الشمسية لتوليد الكهرباء. أنظمة الألواح الشمسية الكهروضوئية المثبتة على أسطح المباني هي أنظمة توليد طاقة موزعة تساعد في توفير متطلبات الطاقة للمباني ضمن شبكة توزيع موجودة.

ديناميكيات السوق

محركات السوق

• الميل نحو الطاقة النظيفة

إن الطلب المتزايد على الطاقة المتجددة هو أحد القوى الأساسية التي تدفع سوق الطاقة الشمسية على أسطح المنازل العالمية. توفر الطاقة الشمسية على أسطح المنازل فوائد خدمات الكهرباء الحديثة للأسر التي لم تكن لديها القدرة على الوصول إلى الكهرباء من قبل، مما يقلل من تكاليف الكهرباء في الجزر وفي المواقع النائية الأخرى التي تعتمد على توليد الطاقة باستخدام النفط ويسمح للسكان والشركات الصغيرة بتوليد الكهرباء.

• تزايد الطلب على السيليكون البلوري

تُعد الألواح الشمسية المصنوعة من السيليكون البلوري، بما في ذلك الأنواع أحادية البلورة والمتعددة البلورات، أكثر التقنيات انتشارًا وراسخة في صناعة الطاقة الشمسية. أصبحت وحدات السيليكون البلوري شائعة الاستخدام في تركيبات الطاقة الشمسية على الأسطح نظرًا لكفاءتها وموثوقيتها وقدرتها على تحمل التكاليف. بالإضافة إلى ذلك، تساهم قابلية التوسع والتكيف لوحدات السيليكون البلوري في زيادة الطلب عليها استجابة للطلب المتزايد على حلول الطاقة المستدامة والمتجددة.

قيود السوق

• الاعتماد على الظروف الجوية

تعتمد أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية على أسطح المنازل على ضوء الشمس لتوليد الكهرباء، وهو ما قد يكون غير موثوق به ويختلف حسب الموقع والوقت. وهذا الاختلاف في إنتاج الطاقة يجعل من الصعب الاعتماد فقط على أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية على أسطح المنازل لتوليد الكهرباء، وخاصة خلال فترات ضوء الشمس الضئيل. وبالتالي، فإن نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية يعتمد كليًا على الظروف الجوية الحالية. وهذا يعوق توسع سوق أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية على أسطح المنازل.

• التكلفة المرتبطة بأنظمة الطاقة الكهروضوئية

إن ارتفاع تكلفة التركيب هو أحد أكبر العوائق التي تحول دون انتشار أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية على الأسطح. وحتى لو كانت المدخرات طويلة الأجل كبيرة، فإن تكلفة شراء وتركيب الألواح الشمسية والأجهزة ذات الصلة قد تثبط عزيمة العديد من المستهلكين. إن أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية على الأسطح لها تكاليف صيانة مستمرة ضئيلة، ولكنها قد تتطلب إصلاحات أو استبدال مكونات بمرور الوقت، مما قد يزيد من التكلفة الإجمالية للملكية. إن التكاليف المرتبطة بتركيب وصيانة أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية على الأسطح قد تعيق تطور السوق.

فرص السوق

• عدد متزايد من التطبيقات المفيدة

من المتوقع أن ينمو سوق وحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية على الأسطح في قطاع توليد الطاقة بشكل كبير. ويمكن أن يعزى النمو إلى كون أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية على الأسطح وسيلة جيدة للشركات للحصول على المزيد من الطاقة. يتيح وضع الألواح الشمسية على الأسطح للشركات تنويع مصادر الطاقة لديها، واستخدام كميات أقل من الوقود الأحفوري، وتحقيق أهدافها في مجال الطاقة المتجددة. كما ستساعد السياسات الجديدة والإنفاق من قبل المرافق في تركيب أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية على الأسطح في نمو القطاع. سيؤدي هذا إلى إنشاء أكبر حصة في سوق أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية العالمية. في السنوات القادمة، سيطبق عدد متزايد من الشركات والأسر هذا النظام.

نطاق السوق

التحليل القطاعي

تقسيم حسب النوع

• السيليكون البلوري

السليكون هو المادة شبه الموصلة الأكثر استخدامًا في الخلايا الشمسية. تتكون الخلايا السليكونية البلورية من ذرات السليكون المترابطة لتكوين شبكة بلورية. تعمل البنية المنظمة لهذه الشبكة على تحسين كفاءة تحويل الضوء إلى كهرباء. توفر الخلايا الشمسية السليكونية مزيجًا من الكفاءة العالية والتكلفة المنخفضة والعمر الطويل. ومن المتوقع أن تدوم الأنظمة 25 عامًا على الأقل وتنتج أكثر من 80% من طاقتها الأولية.

• فيلم رقيق

يتم إنشاء الخلية الشمسية ذات الأغشية الرقيقة عن طريق وضع طبقة أو أكثر من المواد الكهروضوئية على مادة داعمة مثل الزجاج أو البلاستيك أو المعدن. يوجد نوعان رئيسيان من أشباه الموصلات الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة: تيلوريد الكادميوم (CdTe) وثنائي سيلينيد النحاس والإنديوم والغاليوم (CIGS). يمكن ترسيب كلتا المادتين مباشرة على السطح الأمامي أو الخلفي للوحدة. الأغشية الرقيقة أكثر مرونة وأخف وزناً من الأغشية الأكثر سمكًا. يتم استخدامها في تطوير الخلايا الكهروضوئية المتكاملة وكمادة شبه شفافة للخلايا الكهروضوئية يمكن دمجها ودمجها في الألواح.

تقسيم حسب التطبيق

• غير سكني

ستكون اللوحة الشمسية التجارية أكبر حجمًا وتتكون من 96 خلية. يتم تقدير سعر اللوحة الشمسية بكمية الطاقة التي تولدها، وليس بحجمها. الألواح الشمسية الصناعية أكبر حجمًا من الألواح السكنية وتنتج الطاقة بكفاءة أكبر. تبلغ كفاءة الألواح الشمسية الصناعية 20٪، مما يجعلها أكثر كفاءة بنحو 2٪ من الألواح السكنية. نظرًا لتعقيدها الأكبر، يستغرق تركيب الألواح الشمسية للاستخدام الصناعي عادةً أسبوعًا وشهرًا واحدًا. الجوانب الخارجية لأنظمة الألواح الشمسية الصناعية بيضاء.

• سكني

عادة ما تكون الألواح الشمسية السكنية أصغر حجمًا وتنتج طاقة أقل لأنها تخدم عددًا أقل من الأشخاص. تحتوي اللوحة الشمسية السكنية النموذجية على 72 خلية. يستغرق تركيب الألواح الشمسية السكنية من يوم إلى يومين. تتوفر ألوان عديدة من الألواح الشمسية الآن، لكنها أقل كفاءة من الألواح الزرقاء والسوداء التقليدية. يفضل العملاء السكنيون الألواح السوداء ذات الخلفية السوداء. أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية السكنية أقل تكلفة من أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية التجارية. وذلك لأن استهلاك الطاقة السكنية أقل بكثير من استهلاك الطاقة الصناعية.

التحليل الإقليمي

أمريكا الشمالية

تعد الولايات المتحدة وكندا حاليًا من الدول الرائدة في سوق أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية المثبتة على أسطح المنازل، وهي واحدة من أكبر الأسواق في العالم. وقد ساعد في توسيع السوق جزئيًا السياسات والبرامج الحكومية التي تقدم الحوافز، بما في ذلك الإعفاءات الضريبية والقياس الصافي. تم تركيب معظم الألواح الشمسية على أسطح المنازل في كاليفورنيا، مما يجعلها الولاية الأكثر ملاءمة للطاقة الشمسية في الولايات المتحدة.

أوروبا

إن الطلب على أنظمة الطاقة الكهروضوئية على أسطح المنازل في الدول الأوروبية آخذ في الارتفاع. ومن المتوقع أن تحتفظ ألمانيا بحصة كبيرة من السوق في أوروبا. ويشجع اتجاه إنتاج المزيد من الكهرباء من مصادر متجددة على توسيع سعة الطاقة الكهروضوئية الشمسية على أسطح المنازل. كما تعمل اللوائح الصارمة المتعلقة بتنفيذ الطاقة المتجددة على دفع السوق في المنطقة. ومن المتوقع أن يؤدي توسيع نطاق الوصول إلى الطاقة المتجددة إلى تقليل الاعتماد على مصادر الطاقة التقليدية والمستوردة. إن استخدام الطاقة الشمسية أكثر موثوقية من استخدام الكهرباء التقليدية.

آسيا والمحيط الهادئ

ستكون منطقة آسيا والمحيط الهادئ المنطقة الرائدة في سوق الطاقة الشمسية الكهروضوئية على أسطح المنازل. تدعم دول مثل اليابان والصين والهند الطاقة المستدامة والخضراء. وبسبب الطلب المتزايد على الطاقة، هناك حاجة متزايدة لتطوير بدائل للوقود الأحفوري الذي يستنفد بسرعة في هذه المنطقة. أصبحت المزارع الشمسية واسعة النطاق أكثر انتشارًا في هذه المنطقة على مدى السنوات القليلة الماضية. انخفضت التكاليف المرتبطة بالتكنولوجيا بشكل كبير. لتلبية الطلب المتزايد على الطاقة في المنطقة وأهداف الطاقة المتجددة الطموحة، بدأت الحكومات الآسيوية في موجة من البناء.

أمريكا اللاتينية

تشكل أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية على الأسطح سوقًا ناشئة في أمريكا اللاتينية، حيث تقود البرازيل والمكسيك وتشيلي هذا الطريق. وقد ساهمت السياسات والحوافز الحكومية، بما في ذلك القياس الصافي والإعفاءات الضريبية، في توسيع السوق. تتمتع أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية الريفية غير المتصلة بالشبكة بإمكانات كبيرة في هذه المنطقة.

الشرق الأوسط وأفريقيا

وبسبب وفرة موارد الطاقة الشمسية في المنطقة، فإن أسواق الشرق الأوسط وأفريقيا متواضعة نسبيا لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية على الأسطح، ولكن هناك إمكانات كبيرة للنمو. وقد نفذت بعض الدول سياسات وحوافز حكومية مثل التعريفات التغذوية والقياس الصافي لتشجيع نمو السوق. والقياس الصافي هو نظام يسمح للمستهلكين الذين لديهم أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية ببيع فائض الكهرباء إلى شركة المرافق بسعر التجزئة. أما التعريفات التغذوية فهي عقود تدفع للمستهلكين سعرا ثابتا للكهرباء التي ينتجونها.

اللاعبون الرئيسيون

1. جينكو للطاقة الشمسية
2. ترينا سولار
3. الطاقة الشمسية الكندية
4. جيه ايه للطاقة الشمسية
5. هانهوا
6. أول شركة للطاقة الشمسية
7. ينجلي
8. صن باور
9. حاد
10. عالم الطاقة الشمسية
11. إيجينغ بي في
12. قام
13. كيوسيرا للطاقة الشمسية
14. جي سي إل
15. لونجي للطاقة الشمسية

التطورات الأخيرة

مايو 2022 - أطلقت شركة ترينا سولار الجيل الثاني من وحدات الطاقة الشمسية على الأسطح Vertex S وVertex S+ في أوروبا. يتميز هذا الحل المتميز بهيكل زجاجي مزدوج وخلايا رأسية من النوع n مقاس 21 مم لتحقيق التوافق الأمثل والتثبيت السهل. يغطي ضمان المنتج لمدة 25 عامًا وضمان الأداء لمدة 30 عامًا Vertex S+. توضح هذه التطورات ريادة الشركة في الصناعة في تطبيقات الأسطح السكنية والصناعية والتجارية.