Перспективы развития фотоэлектрической энергетики в Японии к 2030 году: сможет ли полуденное электроснабжение в солнечные дни стать лидером?

30 марта 2022 года Японский институт комплексных системных исследований ресурсов опубликовал отчет, в котором приводятся фактические данные об установленной мощности фотоэлектрических (PV) систем по состоянию на 2020 год и обновлен «Прогноз установок на японском рынке фотоэлектрических систем в 2030 году (издание 2022 года)».

По его оценкам:

• По состоянию на 2020 год совокупная установленная мощность фотоэлектрических систем в Японии (выход постоянного тока, DC) составляла приблизительно 72 ГВт.

• Традиционный сценарий роста (сохранение текущих годовых темпов роста около 8 ГВт постоянного тока): прогнозируется, что к 2030 финансовому году установленная мощность достигнет 154 ГВт постоянного тока (что соответствует выходу переменного тока, при этом переменный ток составляет около 121 ГВт).

• Сценарий ускоренного развертывания (ожидается значительное улучшение в среде, подключенной к сети): установленная мощность достигнет 180 ГВт постоянного тока (что соответствует выходной мощности переменного тока, при этом переменный ток составляет около 140 ГВт).

Для справки, в «Шестом базовом энергетическом плане», разработанном Министерством экономики, торговли и промышленности Японии (METI) 22 октября 2021 года, целевой показатель мощности солнечной энергетики к 2030 году был установлен на уровне «117,6 ГВт (мощность переменного тока, переменный ток, положительный целевой показатель)». «Положительный целевой показатель» METI практически соответствует прогнозируемому значению при текущих нормальных темпах роста.

Ключевое преобразование: номинальная мощность и фактическая выходная мощность

• Указанные выше номинальные значения мощности фотоэлектрической системы на постоянном токе (DC) являются номинальными значениями при идеальных условиях, таких как соблюдение определенных температур и углов падения солнечного света.

• Фактическая чистая пиковая выработка мощности обычно составляет около 70% от номинального значения (то есть ее необходимо умножить на коэффициент 0,7).

• Таким образом, в пиковый полуденный период солнечного дня 2030 года:

• При обычном сценарии роста фактическая выработка переменного тока, как ожидается, составит около 85 ГВт.

• По оценкам, в рамках сценария ускоренного развертывания фактическая мощность переменного тока составит приблизительно 98 ГВт.

Анализ степени соответствия пиковому спросу

• В последние годы пиковый спрос на электроэнергию в Японии (эталон переменного тока) составлял приблизительно 160 ГВт (до Великого восточно-японского землетрясения в марте 2011 года он достигал около 180 ГВт переменного тока, но позже снизился из-за продвижения социальной экономии энергии, замедления экономического роста и трансформации экономической структуры).

• Если предположить, что пиковый спрос на электроэнергию в 2030 году останется на текущем уровне (примерно 160 ГВт переменного тока):

• В сценарии ускоренного развертывания полуденная фотоэлектрическая мощность (98 ГВт переменного тока) в солнечный день может покрыть примерно 61% пикового спроса в стране в 98 ГВт/160 ГВт.

В рамках этих условий развития устойчивый рост японской фотоэлектрической промышленности неотделим от исследования разнообразных вариантов ее применения.

Будучи международным предприятием, активно участвующим в энергетическом переходе Японии, Solar First Group за последние годы успешно подключила к энергосети Японии множество различных фотоэлектрических проектов: крупные наземные солнечные электростанции, построенные на равнинных участках, максимально эффективно используют ограниченные земельные ресурсы и повышают эффективность производства электроэнергии; проект солнечной сельскохозяйственной платформы, реализованный в сельскохозяйственном регионе, инновационным образом устанавливает фотоэлектрические панели над сельскохозяйственными угодьями, обеспечивая «взаимодополняемость сельского хозяйства и фотоэлектричества», что не только обеспечивает производство зерна, но и открывает новый канал чистой энергии. Кроме того, распределенная система поддержки солнечных крыш, разработанная совместно с местными органами власти, охватывает промышленные и коммерческие парки, а также общественные здания, эффективно снижая нагрузку на городское электропотребление.

(Фотоэлектрический проект Solar First Group в Японии)

Эти проекты не только напрямую обеспечивали десятки мегаватт мощности, подключенной к сети, но и исследовали оптимальную модель генерации электроэнергии в сложных географических и климатических условиях Японии посредством технологической адаптации. Например, проект сельскохозяйственной платформы позволил сбалансировать потребности сельскохозяйственных культур в освещении и электроэнергии за счёт регулирования угла наклона фотоэлектрических панелей, а система поддержки крыши была спроектирована для повышения ветроустойчивости в районах, часто подверженных тайфунам.

(Фотоэлектрический проект Solar First Group в Японии)

Практика Solar First подтвердила ключевое условие «улучшения условий подключения к сети» в сценарии ускоренного развертывания. Постоянное расширение портфеля проектов становится одним из ключевых факторов, способствующих достижению Японией целевого показателя мощности переменного тока в 140 ГВт.

(Фотоэлектрический проект Solar First Group в Японии)

Суть вывода: даже при самом оптимистичном сценарии ускоренного развертывания ожидается, что генерация фотоэлектрической энергии в полдень солнечного дня в Японии в 2030 году покроет примерно 60% пикового спроса страны на электроэнергию.