Објављено: 13. марта 2025. / Ажурирано: 13. марта 2025. – Аутор: Konrad Wolfenstein
Очекује се да ће нове супер соларне ћелије (перовскит) убрзати енергетску транзицију Јапана – Јапанска соларна стратегија са Секисуи Кемикал – Слика: Xpert.Digital
Енергетска технологија будућности: Јапански пробој са перовскитним ћелијама
Напредна соларна енергија: Пут Јапана ка енергетској транзицији
Јапан прави значајан напредак у технологији соларне енергије развојем перовскитних соларних ћелија (PSC), које имају потенцијал да фундаментално трансформишу енергетски пејзаж земље. Очекује се да ће ова иновативна технологија не само подржати амбициозне климатске циљеве Јапана, већ и смањити његову зависност од фосилних горива и нуклеарне енергије. Са својим флексибилним, лаганим и високо ефикасним својствима, ове супер соларне ћелије би могле да достигну капацитет производње електричне енергије еквивалентан 20 нуклеарних реактора до 2040. године, чиме би дале кључни допринос енергетској транзицији Јапана.
Револуционарна перовскитна технологија
Перовскитне соларне ћелије се фундаментално разликују од конвенционалних соларних ћелија и обећавају револуцију у начину искоришћавања соларне енергије. За разлику од традиционалних соларних панела на бази силицијума, PSC карактерише висока прилагодљивост, мала тежина и флексибилност у производњи. Ова својства их чине посебно вредним за густо насељени Јапан, где су конвенционални соларни панели често непрактични због ограниченог расположивог простора.
Свестраност перовскитних соларних ћелија отвара потпуно нове могућности примене. Захваљујући свом полупрозирном и лаганом дизајну, могу се инсталирати на зидове и прозоре зграда, на кровове аутомобила и на уличне расвете, омогућавајући да се ове површине користе за производњу енергије. Ова флексибилност је посебно важна у градовима са ограниченим простором, где је максимизирање производње енергије без потребе за додатним земљиштем кључно.
Што се тиче ефикасности, перовскитне соларне ћелије су постигле импресиван напредак. Са ефикасношћу од 26,1 одсто, оне су сада у рангу са традиционалним силицијумским монокристалним панелима, и ова бројка наставља да расте, док се чини да је силицијумска технологија достигла своје границе. Могућност коришћења PSC-а у комбинацији са силицијумским панелима је посебно обећавајућа, јер тренутно омогућава ефикасност већу од 35 одсто. Штавише, флексибилност PSC-а омогућава развој хибридних система који комбинују енергију ветра и сунца, што може додатно побољшати ефикасност обновљивих извора енергије.
У вези са овим:
Стратешка предност Јапана кроз производњу јода
Кључни фактор који јача позицију Јапана у развоју перовскитних соларних ћелија је његова улога другог највећег произвођача јода на свету. Јод је неопходна компонента у производњи перовскитних соларних ћелија. Ова предност у погледу ресурса омогућава Јапану да успостави независан ланац снабдевања и нуди обећавајуће могућности развоја за своју домаћу индустрију. Коришћењем овог природног ресурса, Јапан би могао да створи углавном самодовољан производни ланац за производњу огромних количина потребних перовскитних соларних ћелија.
Амбициозни план Јапана за соларну енергију
Јапанска влада је представила амбициозан план за коришћење перовскит технологије. Земља има за циљ да инсталира 20 гигавата соларних капацитета до фискалне 2040. године, што је еквивалентно производњи приближно 20 нуклеарних реактора. Са овим капацитетом, Јапан би не само могао да деактивира своје активне нуклеарне реакторе, већ и да избегне изградњу нових нуклеарних електрана како би задовољио будуће енергетске потребе, јер се електране на фосилна горива постепено гасе.
Ова иницијатива је део ширег енергетског плана. Јапанска влада је 13. марта 2025. године финализовала нацрт фундаменталне енергетске политике усмерене на повећање удела обновљивих извора енергије у електроенергетском миксу на чак 50 процената до 2040. године како би се задовољила растућа потражња за електричном енергијом. Јапан је већ ажурирао свој енергетски план у октобру 2021. године, а обновљиви извори енергије су се појавили као главни корисник. Шести „Стратешки енергетски план“ први пут поставља циљ да се соларна, енергија ветра и хидроенергија, као и биомаса, успоставе као главни извори производње енергије у Јапану од 2030. године па надаље, са планираним уделом од 36 до 38 процената енергетског микса.
Водећа улога компаније Секисуи Кемикал
Кључни играч у спровођењу јапанске соларне стратегије је компанија Sekisui Chemical. Уз подршку Јапанске банке за развој (DBJ), Sekisui је почетком 2025. године основао нову компанију за развој, производњу и продају перовскитних соларних ћелија под лиценцом Sekisui Chemical. Укупни трошкови пројекта процењују се на преко 310 милијарди јена (1,97 милијарди долара), при чему је половина финансирања обезбеђена владиним грантовима.
Секисуи планира фазну инвестициону стратегију, почевши од 90 милијарди јена за изградњу производне линије од 100 мегавата до 2027. године, након чега следи производна линија гигаватне класе до 2030. године. За овај пројекат, компанија ће купити и користити опрему у фабрици Шарп у Сакаију, у западном Јапану. Циљ је да се до фискалне 2030. године постигне производни капацитет од 1 гигавата годишње за нове ћелије, првенствено перовскитне соларне ћелије.
Компанија је већ дефинисала јасне области примене за своју технологију: „Желимо да искористимо лагана и флексибилна својства система како бисмо промовисали његову употребу, посебно у јавном сектору, на пример, у спортским халама које служе као центри за евакуацију у случају катастрофа“, навела је компанија. Дугорочно гледано, Секисуи планира да прошири своје пословање смањењем трошкова кроз масовну производњу, а истовремено повећа потражњу, фокусирајући се на кровове и спољне зидове фабрика и складишта у приватном сектору.
Инвестиције и планови производње
Секисуи Кемикал планира да успостави производни капацитет од 1 гигавата годишње за перовскитне соларне ћелије до 2030. године. Компанија ће уложити укупно око 2 милијарде америчких долара у овај пројекат, а јапанска влада ће покрити половину трошкова.
Први корак је изградња производне линије капацитета 100 мегавата годишње од 2025. до 2027. године. За ово, Секисуи Кемикал улаже 90 милијарди јена (приближно 570 милиона америчких долара) и користи делове бившег Шарповог погона у Осаки.
Влада подршка и партнерства
Јапанска влада активно подржава пројекат:
- Министарство економских послова доделило је компанији Sekisui Chemical грант у оквиру програма за проширење ланаца снабдевања за зелену трансформацију.
- Државна Развојна банка Јапана (DBJ) поседује 14% удела у новооснованој компанији Sekisui Solar Film, која ће изградити производни погон.
Технологија и примене
Секисуи Кемикал је специјализован за производњу танких, флексибилних перовскитних соларних ћелија са ролне на ролну. Тренутне карактеристике ћелија су:
- Ефикасност: 15%
- Рок трајања: 10 година
- Ширина ролне: 30 центиметара
Будући циљеви укључују ефикасност од 20% и век трајања од 20 година. Лагане и флексибилне соларне ћелије ће у почетку бити инсталиране на крововима јавних зграда, као што су фискултурне сале. Касније се планира примена на крововима и зидовима фабрика и складишта.
Дугорочни циљеви
Јапанска влада има за циљ да нови типови соларних ћелија допринесу производњи електричне енергије са приближно 20 гигавата до 2040. године. Секисуи Кемикал планира да игра кључну улогу у остваривању овог владиног циља, а то је успостављање производње гигаватног обима до 2030. године.
Пробој у перовскитним соларним ћелијама: Јефтиније и дуготрајније него икад пре
Упркос свом огромном потенцијалу, перовскитне соларне ћелије се и даље суочавају са неколико препрека. Њихов значајно ограничен век трајања у поређењу са силицијумским и њихови високи почетни трошкови су два највећа изазова за PSC. Међутим, технологија се стално побољшава, а истраживачи раде на решењима као што су побољшана технологија пасивације и стабилније комбинације материјала.
Значајан пробој је постигнут 2024. године када је кинески произвођач представио прве комерцијалне перовскитне ћелије дизајниране да раде 12 година без икаквог губитка перформанси, при чему је произвођач понудио десетогодишњу гаранцију. Током периода од 25 година, очекује се да ће деградација перформанси бити линеарна, а не нагла, чиме се побољшава предвидљивост.
Позитиван тренд се такође јавља у погледу трошкова. Прогнозе предвиђају да ће трошкови у Јапану пасти са садашњих 20 јена (приближно 12 евроценти) на 10 јена (приближно шест евроценти) по вату до 2040. године. Ово смањење трошкова ће додатно повећати конкурентност технологије и промовисати њено широко усвајање.
У Немачкој, физичар Феликс Ланг открио је изванредно својство перовскитних полупроводника: њихову способност самоизлечења. Ово откриће би могло значајно продужити век трајања перовскитних соларних ћелија и допринети побољшању соларних ћелија и рендгенске опреме, са применом како на Земљи тако и у свемиру.
Јапанска соларна ренесанса
Јапан је некада био светски лидер у производњи соларних панела, али је његов тржишни удео пао испод једног процента због конкуренције кинеских произвођача. Са PSC технологијом, Јапан има за циљ да поврати јачу позицију на глобалном тржишту. Ово подсећа на период након нафтне кризе 1973. године, када су јавни и приватни сектор Јапана сарађивали на истраживању и развоју обновљивих извора енергије, а његов глобални тржишни удео за соларне панеле привремено је премашио 50% пре него што су га претекле кинеске компаније са нижим ценама.
Од нуклеарне катастрофе у Јапану у марту 2011. године, сектор соларне енергије у земљи се брзо развијао. Данас, производња соларне енергије доприноси скоро 10 процената укупној производњи енергије, у поређењу са само 1,9 процената у 2014. години. Тренутни енергетски план има за циљ да повећа овај удео на између 36 и 38 процената до 2030. године, при чему технологија ланца снабдевања електричном енергијом (PSC) игра кључну улогу у премашивању ових бројки до 2040. године.
У вези са овим:
Диверзификација обновљивих извора енергије у Јапану
Иако су перовскитне соларне ћелије у фокусу јапанске енергетске стратегије, земља такође улаже у друге обновљиве изворе енергије како би диверзификовала свој енергетски микс и повећала енергетску безбедност. Јапан има за циљ да постане водонично друштво и спроводи водоничну стратегију од 2017. године, која такође подржава његов циљ декарбонизације до 2050. године. Јапанска влада планира да инвестира око 15 билиона јена (приближно 107 милијарди америчких долара) у ланац вредности водоника током периода од 15 година.
Штавише, министар заштите животне средине Шинџиро Коизуми најавио је да ће министарство преузети водећу улогу у убрзању развоја геотермалне енергије. Министар за административне реформе Таро Коно најавио је циљ удвостручавања броја геотермалних електрана у Јапану до 2030. године. Очекује се да ће повољне фид-ин тарифе и промоција обновљивих извора енергије довести до повећања броја геотермалних пројеката.
Поред тога, Јапан истражује енергију фузије као дугорочни извор енергије. Земља сарађује са ЕУ и САД како би убрзала развој фузијске енергије, при чему приватна улагања и сарадња играју кључну улогу. Крајем марта 2024. године, 21 компанија је основала Јапански савет за енергију фузије – скраћено J-Fusion – са циљем заједничког унапређења технологије и стандарда.
Импликације за глобалну енергетску транзицију
Масивна инвестиција Јапана у перовскитне соларне ћелије могла би имати далекосежне импликације на глобални енергетски пејзаж. Ако се технологија успешно примени у индустријским размерама, могла би послужити као модел за друге земље, посебно густо насељене нације са ограниченим простором за традиционалне соларне фарме.
Јапанска влада је уверена да ће њена улагања у перовскитне соларне ћелије бити успешна. Након што снабде своје домаће тржиште, Јапан планира да извезе ову иновативну технологију у друге земље, што би могло допринети глобалној енергетској транзицији и ојачати позицију Јапана као технолошког лидера.
Развој перовскитних соларних ћелија је такође део шире јапанске стратегије за повратак технолошког лидерства у различитим секторима. Поред обновљивих извора енергије, Јапан такође улаже велика средства у друге будуће технологије као што су софтверски дефинисана возила (SDV), са циљем да до 2030. године постигне 30% удела на глобалном тржишту.
Соларни напредак за енергетску будућност Јапана
Јапанска инвестиција у перовскитне соларне ћелије означава кључни корак у трансформацији енергетског пејзажа. Амбициозни планови за инсталирање капацитета еквивалентног 20 нуклеарних реактора до 2040. године показују поверење земље у ову иновативну технологију и њен допринос енергетској транзицији.
Перовскитна технологија нуди јединствене предности због своје флексибилности, лакоће и ефикасности, посебно за густо насељену земљу попут Јапана. Иако изазови у вези са издржљивошћу и трошковима остају, континуирани напредак у истраживању и развоју показује да су ове препреке превазиђене. Стратегија фазне имплементације, са циљем производње гигавата до 2030. године, поставља темеље за амбициозне дугорочне циљеве.
Широко распрострањена примена перовскитних соларних ћелија не само да би могла помоћи Јапану да оствари своје климатске циљеве и смањи зависност од фосилних горива и нуклеарне енергије, већ и да поврати своју позицију водећег добављача соларне технологије. Стратешка употреба домаће производње јода и значајна владина улагања наглашавају одлучност Јапана да успе у овој напредној технологији.
Овим свеобухватним приступом, који обухвата и технолошке иновације и економску стратегију, Јапан се позиционира као пионир у глобалној енергетској транзицији и демонстрира обећавајући пут ка одрживој производњи енергије за будућност. Успех овог плана могао би бити од великог значаја не само за Јапан већ и за глобалне напоре да се постигне одржива енергетска будућност.
У вези са овим:
Ваш глобални партнер за маркетинг и развој пословања
☑️ Наш пословни језик је енглески или немачки
☑️ НОВО: Преписка на вашем матерњем језику!
Konrad Wolfenstein
Ја и мој тим смо срећни што вам можемо бити на располагању као ваш лични саветник.
Можете ме контактирати попуњавањем контакт форме овде или једноставно позовите на +49 89 89 674 804 ( Минхен) . Моја имејл адреса је: [email protected]
Радујем се нашем заједничком пројекту.
