Куди рухатимуться технології в сонячній енергетиці та чого чекати українським споживачам

Сонячні панелі: прориву поки чекати не варто

Сонячні панелі або фотомодулі зараз є основним та найдорожчим (якщо не враховувати акумулятори) елементом сонячної електростанції, їх вартість може складати від 40-50% від загальної вартості проєкту. За минулий рік у світі відвантажили близько 600 ГВт потужностей фотомодулів, а у цьому році прогнозується, що буде продано 800 ГВт.

Якщо розглядати еволюцію технологій фотомодулів, то вони є пасивним елементом в СЕС і не сильно змінюються для клієнта. Так, вони кожні три місяці додають потужності та стають кращими. Але самі технології є незмінними. Наразі не варто чекати технологічних проривів: якщо такі та відбуваються в цьому сегменті, то дуже рідко — раз на десять років.

Станом на кінець минулого року рекордним показником для фотомодулів є показник в 47,6%, але ефективність моделей, що зараз доступні на ринку коливається в межах 23-24%, а домінуючу частку займають панелі з ККД у 23%. Чому така різниця? Зазвичай розрив між проривними прототипами, що зараз тестують у лабораторіях та продуктами, які доступні на ринку складає 30-40 років. За цей час лабораторні прототипи потім перетворюють на спрощені, але більш комерційні проєкти.

Водночас за останній час ефективність фотомодулів також рухається вперед. До прикладу у 2016 році найбільш поширений фотомодуль параметрами 1,7 метра на 1 метр мав потужність 250 Вт, зараз фотомодуль  такого ж розміру може мати потужність 420-430 Вт, що фактично вдвічі більше.

Проте розраховувати на стрімке зростання потужності не варто, оскільки для цього потрібно буде збільшити ККД, а це досить дорого. Виробники не можуть додати до ККД панелі 5% та зберегти ринкову ціну для кінцевого споживача. Зараз вони намагаються поступово збільшувати потужності фотомодулів додаючи 10 Вт орієнтовно кожні пів року.

Разом з цим не можна виключати, здешевшання технологій. До прикладу, зараз йде збільшення частки фотомодулів за технологією N-type, вони ефективніші та менше деградують з часом, але їх собівартість виробництва вища, тому вони значно дорожчі ніж панелі, що вироблені за технологією P-type. Проте з часом, коли обсяги виробництва N-type можуть зрости й зайняти домінуюче положення на ринку, вони стануть навіть дешевшими за P-type. Так вже траплялося, коли монокристалічні фотомодулі витіснили з ринку полікристалічні.

Разом з цим, я розраховую, що прогрес буде досить плавним і очікувати на стрімкий розвиток технологій не варто не лише в нас, але й на ринку ЄС.

Інвертор з ШІ для зменшення споживання електроенергії

А от в еволюції інверторів дійсно можна очікувати проривних технологій, які змінюватимуть повсякденність українських споживачів вже найближчим часом. Інвертор наразі не є найдорожчою частиною в СЕС: в межах всього проєкту його частка може становити 8-12%. Проте різниця між дорогим та дешевим інвертором в СЕС може бути суттєвою.

Базова задача інвертора — взяти енергію з фотомодулів, які виробляють постійний струм, перетворити цей постійний струм на змінний та віддати його в мережу. Проте, якщо ви встановили інвертор було б непогано щоб він взаємодіяв з іншими пристроями в мережі.

Наприклад, якщо у вас станція, яка умовно на піку може виробляти 5 кВт, ви в той самий час можете споживати лише 1 кВт, тоді станція буде видавати лише 1 кВт, бо вона підлаштовується під ваше навантаження. Якщо піти далі, то можна зробити свою СЕС розумнішою. Якщо генерація висока, а споживання низьке, інвертор може дати сигнал на підключення нових пристроїв: бойлер або зарядна станція для електромобіля.

Серйозні виробники при розробці інвертора вже зараз намагаються йти в напрямку розширення екосистеми рішень. І це відрізняє дешевші інвертори від дорожчих, бо дорожчі вже вміють інтегруватися в систему будинків та керувати додатковими пристроями. 

Я очікую, що виробники й далі будуть рухатися в напрямку інтеграції СЕС та інших пристроїв в межах будинку чи промислового об'єкта. Вже зараз компанії йдуть до створення розумних помічників, а інвертор перетворюється на міні-комп'ютер, що інтегрований в систему і він використовує складніші алгоритми генерації, що взаємодіють з пристроями. Обладнання бачить, скільки було генерації в попередні дні, скільки ви з цієї генерації спожили, передали в енергосистему, або ж накопичили в генератор. А знаючи прогноз погоди на кілька днів, можна прогнозувати й обсяг генерації. Тож фактично тут все буде йти до того, щоб споживачі могли максимально ефективно використовувати електроенергію, яка генерується СЕС та отримати більше економічної доцільності.

Ймовірно, що надалі з цією метою виробники впроваджуватимуть рішення на основі штучного інтелекту. Поки що лише один виробник — Huawei — випустив асистента, який за твердженням компанії керує системою за допомогою ШІ. Проте там поки що мало функціоналу і поки що це виглядає як прототип, який вони ще доопрацюють. Але я очікую, що в найближчому майбутньому основні виробники пропрацюють це питання та впровадять його в пристрої.

Для України це дуже актуально, оскільки вже зараз є тренд на можливе зростання ціни на електроенергію для населення. Поки що ціна нижча, ніж у промислових споживачів, але якщо ціна прирівняється до ринкової, такі рішення дозволять домогосподарствам закладати в алгоритми станції ринкову ціну, яка коливається щогодини й підганяти споживання та заряд акумулятора, щоб ви витратили за день найменше грошей.

Як змінюватимуться ціни на обладнання та монтаж СЕС

З початку минулого року вартість обладнання для будівництва СЕС суттєво знизилась. Вартість акумуляторів знизилась майже в 1,5 раза, а фотомодулі та інвертори здешевшали приблизно на 30%. 

Зараз вартість обладнання залишається достатньо низькою, тож за базового сценарію я б розраховував, що ціна обладнання у цьому році або залишиться без змін, або ж можливе відхилення в межах 5-10% в обидва боки.

Проте можливий і негативний сценарій, який пов'язаний з митами, що запровадила нова адміністрація США. Якщо буде ескалація митного протистояння, і це зачепить Європу, то вартість фотомодулів може значно зрости, бо 90% фотомодулів виробляють саме в Китаї. Щодо вартості інверторів такого ризику немає.

Крім того, варто очікувати, що в майбутньому в Україні зростатиме вартість інсталяції СЕС. Зараз на українському ринку досить багато компаній, що надають послуги досить низького рівня. Ці компанії беруть низькою ціною за монтаж, але не мають серйозного підходу та не дають сервісного обслуговування. 

В майбутньому ми очікуємо, що ринок прийде до впорядкування, а галузь буде більше зарегульована. Компанії-інсталятори будуть сертифіковані та ліцензовані. Це зумовить зростання вартості послуг монтажу приблизно у два рази. Тож якщо зараз вартість монтажу СЕС у відповідальної компанії може становити 10-15% від загальної вартості проєкту, то в майбутньому цей показник може зрости до 20-30%.

Щодо загальної вартості СЕС, то ціни на такі проєкти будуть падати. Якщо у 2020 році станція на 30 КВт коштувала $25-30 тис., то зараз її встановлюють за $17 тис. Як розвиватиметься ціновий тренд у наступні п'ять років прогнозувати важко, але я думаю що наступні рік-два проєкти можуть дешевшати на 10% на рік.