Опубліковано: 13 березня 2025 р. / Оновлення з: 13 березня 2025 р. - Автор: Конрад Вольфенштейн
Нові супер сонячні клітини (Perovskit) повинні прискорити сонячну стратегію японського енергетичного переходу-японського японського японського японського з хімічним зображенням Sekisui: xpert.digital
Енергетичні технології майбутнього: прорив Японії з клітинами Perowskit
Розширена сонячна енергія: шлях Японії до переходу енергії
Японія досягає значного прогресу в технології сонячної енергії з розвитком сонячних батарей Perovskit (PSC), які можуть принципово змінити енергетичний ландшафт країни. Ця інноваційна технологія повинна не тільки підтримувати амбітні кліматичні цілі Японії, але й зменшити залежність від викопних палив та ядерної енергетики. Завдяки гнучким, легким та високоефективним властивостям, ці супер сонячні батареї могли досягти ємності виробництва електроенергії до 2040 року, що відповідає 20 ядерним реакторам і, таким чином, робить рішучий внесок у японський енергетичний перехід.
Революційна технологія Perovskit
Сонячні клітини Perowskit принципово відрізняються від звичайних сонячних батарей і обіцяють революцію в тому, як використовується сонячна енергія. На відміну від традиційних сонячних батарей на основі кремнію, PSC характеризується його високою пристосованою, низькою ваги, а також згинанням та гнучкістю у виробництві. Ці властивості роблять їх особливо цінними для густонаселеного японського оточення, де звичайні сонячні батареї часто недоцільні через обмежену площу.
Універсальність сонячних батарей Perowskit відкриває абсолютно нові програми. Завдяки вашому напівпрозорі та легкій конструкції, ви можете бути встановлені на стінах будівництва та вікна, на дахах автомобілів та на вуличних світильниках, щоб ці ділянки могли бути використані для виробництва енергії. Ця гнучкість особливо важлива для міст з обмеженим простором, де максимізація виробництва енергії має вирішальне значення без додаткових вимог до простору.
Сонячні клітини Perovskit досягли вражаючого прогресу з точки зору ефективності. Її ефективність зараз знаходиться на рівні традиційних панелей кремнієво-кришталів на рівні 26,1 відсотка, з подальшою зростаючою тенденцією, тоді як кремнієва технологія, здається, значною мірою вичерпана. Можливість особливо перспективна використовувати PSC у поєднанні з кремнієвими панелями, а це означає, що ефективність в даний час може бути підвищена до понад 35 відсотків. Крім того, гнучкість PSC дозволяє розробити гібридні системи від систем вітрової та сонячної енергії, які можуть додатково підвищити ефективність відновлюваних енергій.
Підходить для цього:
Стратегічна перевага Японії через виробництво йоду
Важливим аспектом, який зміцнює позицію Японії в розвитку сонячних батарей Пероскіта, є його роль як другого за величиною виробника йоду у світі. Йод є необхідною частиною виробництва сонячних батарей Perovskit. Ця ресурсна позиція дозволяє Японії створити незалежну ланцюг поставок та пропонує перспективні можливості розвитку для вітчизняної промисловості. Використовуючи цей природний ресурс, Японія могла б створити значну частину виробничого ланцюга, який значною мірою не залежить від за кордоном, щоб створити величезну кількість необхідних сонячних батарей Перовського.
Амбітний сонячний план Японії
Японський уряд подав амбітний план використання технології Perowskit. Країна має на меті встановити сонячну потужність 20 гігаватів на фінансовому 2040 році, що відповідає ефективності близько 20 ядерних реакторів. З цією здатністю Японія не тільки могла вимкнути свої активні ядерні реактори, але й уникати будівництва нових атомних електростанцій, щоб покрити майбутні потреби в енергії, якщо електростанції вимкнено викопним паливом.
Ця ініціатива є частиною більш всебічного енергетичного плану. 13 березня 2025 року японський уряд завершив проект основної енергетичної політики, яка має на меті збільшити частку відновлюваних джерел енергії в суміші електроенергії до 50 відсотків до 2040 року з метою покриття зростаючих потреб у електроенергії. У жовтні 2021 року Японія вже поновила свій енергетичний план, відновлювані джерела енергії стали головними переможцями. Вперше шостий "стратегічний енергетичний план" називає мету створення сонячної, вітру та гідроенергетики, а також біомаси з 2030 року як найважливіших джерел виробництва енергії в Японії, із запланованою часткою від 36 до 38 відсотків при енергетичній суміші.
Роль водіння Sekisui Chemical
Компанія Sekisui Chemical є центральним гравцем у впровадженні Сонячної стратегії Японії. За підтримки Банку розвитку Японії (DBJ) Sekisui заснував нову компанію на початку 2025 року, яка розвиватиме, виробляє та продаватиме сонячні батареї Perowskit під хімікатами Sekisui. Загальна вартість проекту оцінюється в понад 310 мільярдів ієн (1,97 мільярда доларів), половина фінансування за допомогою державних субсидій.
Sekisui планує стратегію поступової інвестиції, починаючи з 90 мільярдів ієн для будівництва 100-мегаватної виробничої лінії до 2027 року, а потім виробнича лінія класу Gigawatt до 2030 року. Метою є досягнення здатності до виробництва нових клітин, таких як сонячні батареї Perovskit 1 Gigawatt на рік, до 2030 року.
Компанія вже визначила чіткі сфери застосування для своєї технології: "Ми хочемо використовувати світлові та гнучкі властивості системи для просування її застосування, особливо в державному секторі, наприклад, у спортивних залах, які служать центами евакуації в катастрофах", - каже компанія. У довгостроковій перспективі Sekisui планує розширити бізнес за рахунок зменшення витрат за допомогою масового виробництва, і в той же час попит збільшується, з акцентом на дахи та зовнішні стіни фабрик та складів у приватному секторі.
Інвестиції та виробничі плани
Секісуї Хімічні речовини планують побудувати виробничу потужність 1 гігават на рік для сонячних батарей Perovskit до 2030 року. Компанія вкладе загалом близько 2 мільярдів доларів, при цьому японський уряд покриває половину витрат.
Перший крок - побудувати виробничу лінію потужністю 100 мегават на рік з 2025 по 2027 рік. Для цього Sekisui Chemicals інвестує 90 мільярдів ієн (близько 570 мільйонів доларів) і використовує частини колишнього гострого заводу в Осаку.
Державна підтримка та партнерство
Японський уряд активно підтримує проект:
- Міністерство економічних питань дало хімікам Sekisui хімічним повідомленням про фінансування в рамках програми розширення ланцюгів поставок для зеленої трансформації.
- З 14%Державний банк розвитку Японії (DBJ) бере участь у нещодавно заснованій компанії Sekisui Solar Film, яка побудує виробництво.
Технологія та застосування
Hemical Sekisui спеціалізується на процесі ролі-ролі для виробництва тонких, гнучких сонячних батарей Perovsky. Поточні властивості клітин:
- Ефективність: 15%
- Термін зберігання: 10 років
- Ширина ролі: 30 сантиметрів
Майбутні цілі - це ефективність 20% та довговічність 20 років. Світло та гнучкі сонячні батареї повинні бути встановлені на дахах громадських будівель, таких як гімназії. Пізніше застосування планується на дахах та стінах фабрик та складів.
Довгострокові цілі
Японський уряд прагне сприяти виробленню електроенергії до 2040 року з результатом близько 20 гігаваттів. Хімічні речовини Sekisui планують відігравати центральну роль у досягненні урядової мети - встановити виробництво Gigawatt до 2030 року.
Прорив у сонячних батареях Perovskit: дешевший і довговічний, ніж будь -коли
Незважаючи на величезний потенціал, сонячні батареї Perovskit все ще стикаються з деякими перешкодами. Термін зберігання, який дуже обмежений порівняно з кремнію, а високі початкові витрати - дві найбільші проблеми для PSC. Однак технологія вдосконалює, і дослідники працюють на таких рішеннях, як вдосконалена технологія пасивації та більш стабільні комбінації матеріалів.
Чудовий прогрес був досягнутий у 2024 році, коли китайський виробник вперше представив комерційні клітини Perowskit, які повинні працювати протягом 12 років без випадання, при цьому виробник принаймні десятирічна гарантія. Протягом 25 років падіння продуктивності не повинно раптово, а лінійно, що покращує передбачуваність.
Позитивний розвиток також очевидний у витратах. Прогнози припускають, що витрати в Японії в даний час 20 ієн (приблизно 12 євроцентських) зменшаться до 10 ієн (приблизно шість євроцентських) на ват до 2040 року. Це зменшення витрат ще більше підвищить конкурентоспроможність технології та сприятиме її широкому застосуванню.
У Німеччині фізик Фелікс Ланг виявив чудову властивість Пуроскіт-Залбл: їхні сили самолікування. Це відкриття може значно продовжити тривалість життя сонячних батарей Perovskit та сприяти поліпшенню сонячних батарей та рентгенівських пристроїв, із застосуваннями на Землі та в просторі.
Японський сонячний ренесанс
Японія колись була лідером світового ринку у виробництві сонячних модулів, але частка ринку впала до менш ніж одного відсотка через конкуренцію китайських виробників. За допомогою технології PSC Японія хоче знову зайняти сильнішу позицію на світовому ринку. Це нагадує час після нафтової кризи 1973 року, коли державний та приватний сектор Японії працювали разом над дослідженнями та розробкою відновлюваних джерел енергії, а частка світового ринку для сонячних батарей тимчасово обігнала, перш ніж вона була реконструйована китайськими компаніями за нижчими цінами.
З часу ядерної катастрофи в Японії в березні 2011 року сцена сонячної енергії країни швидко розвинулася. Сьогодні виробництво сонячної енергії сприяє майже 10 відсотків до загального виробництва енергії порівняно з часткою лише 1,9 відсотка у 2014 році. Поточний енергетичний план забезпечує збільшення цієї частки до 36 до 38 відсотків до 2030 року, завдяки чому технологія PSC повинна відігравати центральну роль, щоб перевищити ці показники до 2040 року.
Підходить для цього:
Диверсифікація відновлюваних енергій в Японії
У той час як сонячні батареї Perowskit є фокусом японської енергетичної стратегії, країна також інвестує в інші відновлювані джерела енергії з метою диверсифікації своєї енергетичної суміші та підвищення енергетичної безпеки. Японія прагне стати водневим товариством і з 2017 року проводить водневу стратегію, яка також підтримує мету декарбонізації до 2050 року. Японський уряд планує інвестувати в ланцюг вартості водню близько 15 трильйонів ієн (приблизно 107 мільярдів доларів) протягом 15 років.
Крім того, міністр навколишнього середовища Сінджіро Коізумі оголосив, що міністерство призведе до прискорення розвитку геотермальної енергії. Міністр з адміністративної реформи Таро Коно оголосив про мету вдвічі до 2030 року вдвічі тарифи Японії.
Крім того, Японія також досліджує енергію Fusion як тривалий джерело енергії. Країна співпрацює з ЄС та США, щоб прискорити розвиток Fusion Energy, при цьому приватні інвестиції та співпраця відіграють важливу роль. Наприкінці березня 2024 року 21 компаній заснувала Японська Рада з Fusion Energy Рада-J-Fusion для короткої мети просування технології та стандартів разом.
Наслідки для глобального енергетичного переходу
Масові інвестиції Японії в сонячні батареї Perovskit могли мати далекосяжний вплив на глобальний енергетичний ландшафт. Якщо технологія успішно використовується в промисловому масштабі, вона може слугувати моделлю для інших країн, особливо для густонаселених країн з обмеженим простором для традиційних сонячних парків.
Японський уряд впевнений, що його інвестиції будуть успішними в сонячні батареї Perowskit. Після постачання власної країни Японія планує експортувати цю інноваційну технологію в інші країни, що може сприяти глобальному переходу енергії та зміцнити позицію Японії як лідера технологій.
Розвиток сонячних батарей Perovskit також є частиною більш широкої стратегії Японії для відновлення свого технологічного лідерства в різних секторах. Окрім відновлюваних енергій, Японія також інвестує вкладає значні кошти в інші майбутні технології, такі як визначені програмними транспортними засобами (SDV), з метою досягнення частки на 30 відсотків на світовому ринку до 2030 року.
Сонячний подальший розвиток для енергійного майбутнього Японії
Інвестиції Японії в сонячні батареї Perowskit позначають рішучий крок у перетворенні його енергетичного ландшафту. Амбітні планують встановити потужність до 2040 року, що відповідає 20 ядерним реакторам, показують довіру країни до цієї інноваційної технології та їх внеску в енергетичний перехід.
Завдяки своїй гнучкості, легкості та ефективності технологія Perowskit пропонує унікальні переваги, особливо для густонаселеної країни, як Японія. Хоча все ще є проблеми щодо довговічності та витрат, постійний прогрес у дослідженні та розробці показує, що ці перешкоди можна подолати. Стратегія поступової реалізації з метою виробництва Gigawatt до 2030 року заклала основу для амбітних довгострокових цілей.
Широке введення сонячних клітин Perovskit не могло не тільки допомогти Японії досягти своїх кліматичних цілей та зменшити залежність від викопних палив та ядерної енергетики, але й відновити його позиції як провідного постачальника сонячних технологій. Стратегічне використання вітчизняного виробництва йоду та широкі державні інвестиції підкреслюють визначення Японії успіху в цій майбутній технології.
Завдяки цьому широкому підходу, який включає як технологічні інновації, так і економічну стратегію, Японія позиціонує себе як піонера в глобальному енергетичному переході та демонструє перспективний шлях до сталого виробництва енергії майбутнього. Успіх цього плану міг би мати не лише велике значення для Японії, але й для глобальних зусиль вплинути на стійку енергію.
Підходить для цього:
Ваш глобальний партнер з маркетингу та розвитку бізнесу
☑ Наша ділова мова - англійська чи німецька
☑ Нове: листування на вашій національній мові!
Конрад Вольфенштейн
Я радий бути доступним вам та моїй команді як особистого консультанта.
Ви можете зв’язатися зі мною, заповнивши тут контактну форму або просто зателефонуйте мені за номером +49 89 674 804 (Мюнхен) . Моя електронна адреса: Вольфенштейн ∂ xpert.digital
Я з нетерпінням чекаю нашого спільного проекту.
