Опубликовано: 13 марта 2025 г. / Обновление с: 13 марта 2025 г. - Автор: Конрад Вольфенштейн
Новые супер солнечные батареи (Perrovskit) должны ускорить стратегию энергетического перехода в Японии, с помощью Sekisui Chemical-Image: Xpert.Digital
Энергетические технологии будущего: прорыв Японии с клетками Perowskit
Усовершенствованная солнечная энергия: путь Японии к энергетическому переходу
Япония достигает значительного прогресса в технологии солнечной энергии с развитием солнечных элементов Perovskit (PSC), которые могут фундаментально изменить энергетический ландшафт страны. Эта инновационная технология должна не только поддерживать амбициозные климатические цели Японии, но и снижать зависимость от ископаемого топлива и ядерной энергии. Благодаря гибким, легким и высокоэффективным свойствам эти супер солнечные элементы могут достичь емкости выработки электроэнергии к 2040 году, что соответствует 20 ядерным реакторам и, таким образом, вносить решающий вклад в японский энергетический переход.
Революционная технология Перовскита
Солнечные элементы Perowskit принципиально отличаются от обычных солнечных элементов и обещают революцию в том, как используется солнечная энергия. В отличие от традиционных солнечных панелей на основе кремния, PSC характеризуются его высокой адаптивностью, низким весом, а также изгибом и гибкостью в производстве. Эти свойства делают их особенно ценными для густонаселенного японского окружения, где обычные солнечные батареи часто непрактичны из -за ограниченной области.
Универсальность солнечных элементов Perowskit открывает совершенно новые приложения. Благодаря вашему полупрозрачному и световому дизайну, вы можете быть установлены на стенах и окнах здания, на автомобильных крышах и на уличных лампах, чтобы эти области можно было использовать для производства энергии. Эта гибкость особенно важна в городах с ограниченным пространством, где максимизация генерации энергии имеет решающее значение без дополнительных пространственно -требования.
Солнечные элементы Perrovskit добились впечатляющего прогресса с точки зрения эффективности. Его эффективность в настоящее время находится на уровне традиционных кремниевых кристаллических панелей на уровне 26,1 процента, с дальнейшей растущей тенденцией, в то время как кремниевая технология, по-видимому, в значительной степени исчерпана. Возможность особенно перспективно использовать PSC в сочетании с кремниевыми панелями, что означает, что эффективность в настоящее время может быть увеличена до более чем 35 процентов. Кроме того, гибкость PSC позволяет развивать гибридные системы из систем ветровой и солнечной энергии, которые могут дополнительно повысить эффективность возобновляемых энергий.
Подходит для:
Стратегическое преимущество Японии благодаря производству йода
Важным аспектом, который укрепляет положение Японии в развитии солнечных элементов Perovskit, является его роль второго по величине производителя йода в мире. Йод является необходимой частью в производстве солнечных элементов Perrovskit. Эта позиция ресурса позволяет Японии создавать независимую цепочку поставок и предлагает многообещающие возможности для развития для внутренней промышленности. Используя этот природный ресурс, Япония может создать большую часть производственной цепочки, которая в значительной степени не зависит от зарубежного за рубежом, чтобы создать огромное количество необходимых солнечных элементов Перовского.
Амбициозный солнечный план Японии
Правительство Японии представило амбициозный план по использованию технологии Perowskit. Страна стремится установить солнечную мощность 20 гигаватт к 2040 году на финансовый год, что соответствует эффективности около 20 ядерных реакторов. С этой мощностью Япония может не только закрыть свои активные ядерные реакторы, но и избежать строительства новых атомных электростанций, чтобы покрыть будущие потребности в энергии, если электростанции отключены с помощью ископаемого топлива.
Эта инициатива является частью более полного энергетического плана. 13 марта 2025 года правительство Японии завершило проект основной энергетической политики, направленной на увеличение доли возобновляемых энергий в смеси электроэнергии до 50 процентов к 2040 году, чтобы покрыть растущие требования к электроэнергии. В октябре 2021 года Япония уже возобновила свой энергетический план, а возобновляемые энергии стали главными победителями. Впервые шестой «стратегический энергетический план» называет цель установления солнечной энергии, ветра и гидроэлектростанции, а также биомассы с 2030 года в качестве наиболее важных источников для выработки энергии в Японии, с запланированной долю от 36 до 38 процентов в энергетической смесью.
Водительская роль Sekisui Chemical
Компания Sekisui Chemical является центральным игроком в реализации японской солнечной стратегии. При поддержке Банка развития Японии (DBJ) Sekisui основал новую компанию в начале 2025 года, которая будет разрабатывать, производить и продавать солнечные элементы Perowskit при Sekisui Chemicals. Общая стоимость проекта оценивается в более чем 310 миллиардов иен (1,97 млрд. Долл. США), при этом половина финансирования за счет государственных субсидий.
Sekisui планирует постепенную инвестиционную стратегию, начиная с 90 миллиардов иен для строительства 100-мегаваттной производственной линии до 2027 года, за которой следует производственная линия Gigawatt Class до 2030 года. Для этого проекта компания будет покупать и использовать заводы на Sharp Plant в Сакаи в западных Японии. Цель состоит в том, чтобы достичь способности к производству новых клеток, таких как солнечные элементы Perrovskit 1 Gigawatt в год, к 2030 году финансового года.
Компания уже определила четкие области применения для своей технологии: «Мы хотим использовать легкие и гибкие свойства системы для продвижения ее применения, особенно в государственном секторе, например, в спортивных залах, которые служат центрами эвакуации в дискаторных странах», - говорит компания. В долгосрочной перспективе Sekisui планирует расширить бизнес, снижая затраты за счет массового производства и в то же время повышается спрос, с акцентом на крыши и внешние стены заводов и складов в частном секторе.
Инвестиции и производственные планы
Sekisui Chemical планирует наращивать производственную мощность 1 Gigawatt в год для солнечных элементов Perrovskit к 2030 году. Компания инвестирует в общей сложности около 2 миллиардов долларов, а правительство Японии покрывает половину расходов.
Первый шаг - построить производственную линию с мощностью 100 мегаватт в год с 2025 по 2027 год. Для этой цели Sekisui Chemicals инвестирует 90 миллиардов иен (около 570 миллионов долларов) и использует части бывшего резкого завода в Осаке.
Государственная поддержка и партнерские отношения
Правительство Японии активно поддерживает проект:
- Министерство экономических дел дало Sekisui Chemical уведомление о финансировании в рамках программы по расширению цепочек поставок для зеленого трансформации.
- С 14%Государственный Банк развития Японии (DBJ) участвует в недавно основанной компании Sekisui Solar Film, которая построит производство.
Технология и приложения
Sekisui Chemical специализируется на процессе роли к роли для производства тонких, гибких солнечных элементов Перовского. Текущие свойства клеток:
- Эффективность: 15%
- Срок годности: 10 лет
- Ширина роли: 30 сантиметров
Будущие цели - это эффективность 20% и долговечность 20 лет. Легкие и гибкие солнечные элементы должны быть установлены на крышах общественных зданий, таких как гимназия. Позже, приложения запланированы на крышах и стенах фабрик и складов.
Долгосрочные цели
Правительство Японии стремится внести свой вклад в выработку электроэнергии к 2040 году с выходом около 20 гигаватт. Sekisui Chemical планирует сыграть центральную роль в достижении правительственной цели создания производства Gigawatt к 2030 году.
Прорыв в солнечных элементах Перовскита: дешевле и долговечна, чем когда -либо
Несмотря на огромный потенциал, солнечные элементы Perrovskit все еще сталкиваются с некоторыми препятствиями. Срок годности, который очень ограничен по сравнению с кремнием, и высокие начальные затраты являются двумя из самых больших проблем для PSC. Тем не менее, технология улучшается, и исследователи работают над такими решениями, как улучшение технологии пассивации и более стабильные комбинации материалов.
Замечательный прогресс был достигнут в 2024 году, когда китайский производитель впервые представил коммерческие ячейки Perowskit, которые должны работать в течение 12 лет без выброса, а производитель, по крайней мере, десятилетняя гарантия. В течение 25 лет снижение производительности не должно внезапно, но линейно, что повышает предсказуемость.
Позитивное развитие также очевидно в затратах. Прогнозы предполагают, что затраты в Японии в настоящее время от 20 иен (около 12 европейских) уменьшатся до 10 иен (около шести европейских) на ватт к 2040 году. Это снижение затрат еще больше повысит конкурентоспособность технологии и способствует ее широкому применению.
В Германии физик Феликс Ланг обнаружил замечательную собственность Пероускит-Халлелей: их самовосстанавливающиеся способности. Это открытие может значительно продлить срок службы солнечных элементов Perovskit и способствовать улучшению солнечных элементов и рентгеновских устройств с применениями на Земле и в космосе.
Японская солнечная ренессанс
Япония когда -то была лидером мирового рынка в производстве солнечных модулей, но доля рынка упала до менее одного процента из -за конкуренции китайских производителей. Благодаря технологии PSC Япония хочет снова занять более сильные позиции на мировом рынке. Это напоминает время после нефтяного кризиса 1973 года, когда государственный и частный сектор Японии работал вместе по исследованиям и разработкам возобновляемых энергий, а доля мирового рынка для солнечных батарей была временно обгона до того, как они были перестроены китайскими компаниями по более низким ценам.
С момента ядерной катастрофы в Японии в марте 2011 года сцена солнечной энергии в стране быстро развивалась. Сегодня производство солнечной энергии обеспечивает почти 10 процентов до общего производства энергии по сравнению с доли всего 1,9 процента в 2014 году. Текущий энергетический план предусматривает увеличение этой доли до 36-38 процентов к 2030 году, в результате чего технология PSC должна играть центральную роль, чтобы превышать эти цифры до 2040 года.
Подходит для:
Диверсификация возобновляемых энергий в Японии
В то время как солнечные элементы Perowskit находятся в центре японской энергетической стратегии, страна также инвестирует в другие возобновляемые источники энергии, чтобы диверсифицировать его энергетическую смесь и повысить безопасность энергии. Япония стремится стать водородным обществом и с 2017 года занимается водородной стратегией, которая также поддерживает цель декарбонизации к 2050 году. Правительство Японии планирует инвестировать в цепочку создания стоимости водорода около 15 триллионов иен (около 107 миллиардов долларов) в течение 15 лет.
Кроме того, министр окружающей среды Синджиро Койзуми объявил, что министерство приведет к ускорению развития геотермальной энергии. Министр административной реформы Таро Коно объявил о целью удвоения геотермальных систем Японии к 2030 году. Дешевый корм -в тарифах и продвижение возобновляемых энергий должны привести к растущему числу геотермальных проектов.
Кроме того, Япония также исследует энергию Fusion как длительный источник энергии. Страна сотрудничает с ЕС и США для ускорения развития Fusion Energy, при этом частные инвестиции и сотрудничество играют важную роль. В конце марта 2024 года 21 компании основали Японский совет по энергетике Fusion-J-Fusion для короткой цели содействия технологии и стандартам вместе.
Последствия для глобального энергетического перехода
Массовые инвестиции Японии в солнечные элементы Perrovskit могут оказать далеко идущее влияние на глобальный энергетический ландшафт. Если технология успешно используется в промышленном масштабе, она может служить моделью для других стран, особенно для густонаселенных стран с ограниченным пространством для традиционных солнечных парков.
Правительство Японии уверена, что его инвестиции будут успешными в солнечных элементах Perowskit. После снабжения своей страны Япония планирует экспортировать эту инновационную технологию в другие страны, что может способствовать глобальному энергетическому переходу и укрепить позицию Японии в качестве технологического лидера.
Разработка солнечных элементов Perovskit также является частью более широкой стратегии Японии, чтобы восстановить свое технологическое лидерство в различных секторах. В дополнение к возобновляемым источникам энергии Япония также вкладывает значительные средства в другие будущие технологии, такие как программные транспортные средства (SDV), с целью достижения доли в 30 процентов на мировом рынке к 2030 году.
Солнечное дальнейшее развитие для энергетического будущего Японии
Инвестиции Японии в солнечные элементы Perowskit отмечают решающий шаг в трансформации его энергетического ландшафта. Амбициозные планы по установке мощности к 2040 году, которые соответствуют 20 ядерным реакторам, показывают доверие страны к этой инновационной технологии и их вклад в энергетический переход.
Благодаря своей гибкости, легкостью и эффективности, технология Perowskit предлагает уникальные преимущества, особенно для густонаселенной страны, такой как Япония. Хотя есть все еще проблемы, связанные с долговечностью и затратами, постоянный прогресс в исследованиях и разработках показывает, что эти препятствия могут быть преодолены. Стратегия постепенной реализации с целью производства Гигаватта к 2030 году заложила основу для амбициозных долгосрочных целей.
Широкое введение солнечных элементов Perovskit может не только помочь Японии достичь своих климатических целей и снизить зависимость от ископаемого топлива и ядерной энергии, но и восстановить свою позицию в качестве ведущего поставщика солнечной технологии. Стратегическое использование внутреннего производства йода и обширных государственных инвестиций подчеркивает определение Японии успешной в этом будущем технологии.
С помощью этого обширного подхода, который включает в себя как технологические инновации, так и экономическую стратегию, Япония позиционирует себя как пионер в глобальном энергетическом переходе и демонстрирует многообещающий путь к устойчивой генерации энергии будущего. Успех этого плана может не только иметь большое значение для Японии, но и для глобальных усилий по влиянию на устойчивую энергию.
Подходит для:
Ваш глобальный партнер по маркетингу и развитию бизнеса
☑️ Наш деловой язык — английский или немецкий.
☑️ НОВИНКА: Переписка на вашем национальном языке!
Конрад Вольфенштейн
Я был бы рад служить вам и моей команде в качестве личного консультанта.
Вы можете связаться со мной, заполнив контактную форму или просто позвоните мне по телефону +49 89 89 674 804 (Мюнхен) . Мой адрес электронной почты: wolfenstein ∂ xpert.digital
Я с нетерпением жду нашего совместного проекта.
