Il mercato globale del fotovoltaico è in rapida crescita
Globale: il mercato della generazione di energia fotovoltaica è in rapida crescita. Dal 2010 al 2020, il tasso di crescita annuale composto della capacità installata fotovoltaica cumulativa, inclusi i progetti off-grid, sarà del 34%.
Nel 2020, i produttori asiatici hanno rappresentato il 95% della capacità produttiva totale di moduli fotovoltaici c-Si. La Cina (continente) occupa una posizione di primo piano, con una quota del 67%. L'Europa ha contribuito con il 3% della quota; gli Stati Uniti/Canada hanno contribuito con il 2%. Nel 2020, la quota di capacità installata fotovoltaica cumulativa in Europa' ha raggiunto il 22% e nel 2019 è stata del 24%. Al contrario, la capacità installata della Cina'rappresenta il 33%.
Concentrandosi sul mercato tedesco, nel 2020 la Germania rappresenterà circa il 7,6% (53,6 GWp) della capacità fotovoltaica installata cumulata globale (707,5 GWp), con circa 2 milioni di impianti fotovoltaici installati. Nel 2020, la nuova capacità installata della Germania'sarà di circa 5 GWp; nel 2019 sarà di 4 GWp. Nel 2020, il fotovoltaico coprirà il 9,2% della domanda totale di elettricità della Germania' e tutte le risorse rinnovabili rappresenteranno circa il 45%.
Efficienza cella/modulo solare
L'efficienza della batteria di laboratorio è registrata come 26,7% di silicio monocristallino e 24,4% di tecnologia wafer di silicio policristallino.
La più alta efficienza di laboratorio della tecnologia a film sottile è il 23,4% delle celle solari CIGS (seleniuro di gallio indio e rame) e il 21,0% delle celle solari CdTe (tellururo di cadmio). L'efficienza di laboratorio delle batterie alla perovskite è del 25,5%, un record.
Negli ultimi dieci anni, l'efficienza media dei moduli wafer di silicio commerciali è aumentata da circa il 15% al 20%. Allo stesso tempo, l'efficienza dei moduli CdTe è aumentata dal 9% al 19%.
In laboratorio, il componente più performante è un componente in silicio monocristallino con un'efficienza del 24,4%. L'efficienza record mostra che esiste il potenziale per aumentare ulteriormente l'efficienza a livello di produzione.
In laboratorio, l'attuale efficienza delle celle solari multigiunzione ad alta densità raggiunge il 47,1%. Utilizzando la tecnologia a concentratore, l'efficienza del modulo ha raggiunto il 38,9%.
Recupero di energia
Negli ultimi 16 anni, a causa del miglioramento dell'efficienza, dei wafer di silicio più sottili, delle seghe a filo diamantato e dei lingotti di silicio più grandi, il consumo di materiale delle celle di silicio è sceso da circa 16 grammi/Wp a circa 3 grammi/Wp.
La posizione geografica determina il periodo di ammortamento energetico dell'impianto fotovoltaico. A seconda della tecnologia di installazione e dell'efficienza della rete, l'impianto fotovoltaico nel Nord Europa impiega circa 1,2 anni per bilanciare l'energia in ingresso, mentre il sistema fotovoltaico nel sud può bilanciare l'energia in ingresso in un anno o meno.
Un impianto fotovoltaico in Sicilia utilizza moduli a base di silicio con un periodo di ammortamento energetico di circa un anno e una durata prefissata di 20 anni. Questo sistema può produrre 20 volte l'energia necessaria per produrre questo sistema.
Invertitore
L'inverter di prodotto di marca più avanzato ha un'efficienza del 98% e oltre.
La quota di mercato degli inverter di stringa dovrebbe essere del 64%. Questi inverter sono utilizzati principalmente in applicazioni di impianti fotovoltaici commerciali residenziali, di piccole e medie dimensioni inferiori a 150kWp. Gli inverter centralizzati hanno una quota di mercato di circa il 34% e sono utilizzati principalmente in grandi impianti commerciali e di pubblica utilità. C'è anche una piccola parte (circa l'1%) nel mercato che appartiene ai microinverter (per i componenti). I convertitori DC/DC sono anche chiamati"ottimizzatori di potenza" e si stima che la loro quota di mercato sia pari al 5% dell'intero mercato degli inverter.
Tendenze: Digitalizzazione, rialimentazione, nuove funzioni per la stabilizzazione della rete e ottimizzazione per l'autoconsumo; stoccaggio di energia; utilizzo di semiconduttori innovativi (SiC o GaN) in grado di raggiungere rendimenti molto elevati e design compatto; tensione di stringa CC massima di 1500V.
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