Мировой рост фотовольтаики был экспоненциальной кривой между 1992-2017 гг. В течение этого периода фотоэлектричество (PV), также известное как солнечное фотоэлектричество, развивалось с нишевого рынка приложений малого масштаба до основного источника электроэнергии. Когда солнечные фотоэлектрические системы были впервые признаны в качестве перспективных технологий использования возобновляемых источников энергии, некоторые правительства предложили программы, такие как тарифы на подачу, чтобы обеспечить экономические стимулы для инвестиций. В течение нескольких лет рост был главным образом обусловлен Японией и новаторскими европейскими странами. Как следствие, стоимость солнечной энергии значительно снизилась из-за эффектов кривых опыта, таких как улучшение технологии и экономия на масштабе.

Кривые опыта описывают, что цена вещи уменьшается с суммой, когда-либо созданной. Рост PV увеличился еще более быстрыми темпами, когда производство солнечных батарей и модулей начало расти в США благодаря проекту Million Solar Roofs, и когда возобновляемые источники энергии были добавлены к пятилетнему плану производства энергии в Китае в 2011 году. С тех пор развертывание фотовольтаики набирало обороты в мировом масштабе, особенно в Азии, но также в Северной Америке и других регионах, где солнечная энергия к 2015-2015 годам все больше конкурировала с обычными источниками энергии, поскольку соотношение между сетями уже достигнуто примерно через 30 страны.

Прогнозы для фотовольтаического роста сложны и обременены многими неопределенностями. Официальные агентства, такие как Международное энергетическое агентство, последовательно увеличивали свои оценки на протяжении многих лет, но все еще не соответствовали фактическому развертыванию.

Исторически сложилось так, что Соединенные Штаты были лидером установленных фотоэлектрических систем на протяжении многих лет, а его общая мощность в 1996 году составляла 77 мегаватт, что больше, чем любая другая страна в мире в то время. Затем Япония стала мировым лидером по производству солнечной энергии до 2005 года, когда Германия взяла на себя инициативу, а к 2016 году она имела мощность более 40 гигаватт. Однако в 2015 году Китай стал крупнейшим в мире производителем фотоэлектрической энергии, а в 2017 году стал первой страной, которая превзошла 100 ГВт совокупной установленной мощности PV. Ожидается, что Китай станет лидером в установленной мощности PV, а вместе с Индией и США, как ожидается, станет крупнейшим рынком солнечных фотоэлектрических установок в предстоящем десятилетии.

К концу 2016 года совокупная фотоэлектрическая мощность достигла около 302 гигаватт (ГВт), по оценкам, достаточной для обеспечения 1,3-1,8% мирового спроса на электроэнергию. Solar внесла 8%, 7,4% и 7,1% к соответствующему ежегодному внутреннему потреблению в Италии, Греции и Германии. Европейская ассоциация фотогальванической промышленности, торговая группа солнечной промышленности, заявила, что мировые мощности будут более чем удвоены или даже утроятся до более чем 500 ГВт в период с 2016 по 2020 год; к 2050 году он утверждает, что солнечная энергия станет крупнейшим источником электроэнергии в мире. Такое достижение потребовало бы увеличения мощности PV до 4600 ГВт, из которых более половины, по прогнозам, будет развернуто в Китае и Индии.

Текущее состояние
Емкость паспортной таблички означает максимальную выходную мощность электростанций в единице ватт с префиксом, например, киловатт (кВт), мегаватт (МВт) и гигаватт (GW). Тем не менее, поскольку выходная мощность для переменных возобновляемых источников непредсказуема, использование пропускной способности паспортной таблички в качестве показателя значительно превзошло среднюю природу источника. Таким образом, емкость обычно умножается на подходящий коэффициент мощности, который учитывает различные условия — погоду, ночное время, широту, обслуживание и т. Д., Чтобы дать разработчикам энергии идею ценности источника для общественности. Кроме того, в зависимости от контекста заявленная пиковая мощность может быть до последующего преобразования в переменный ток, например, для одной фотогальванической панели, или включать это преобразование и его потерю для подключенной к электросети фотоэлектрической электростанции. Во всем мире средний коэффициент мощности солнечной энергии составляет 11%.

Мощность ветра имеет разные характеристики, например, более высокий коэффициент мощности и примерно в четыре раза больше, чем производство электроэнергии солнечной энергией в 2015 году. По сравнению с ветроэнергетикой производство фотоэлектрической энергии хорошо коррелирует с потреблением энергии для кондиционирования воздуха в теплых странах. По состоянию на 2017 год несколько коммунальных предприятий начали комбинирование установок PV с батареями, таким образом, получив несколько часов диспетчерской генерации, чтобы помочь смягчить проблемы, связанные с кривой утки после захода солнца.

Полную историю развертывания за последние два десятилетия см. В разделе «История развертывания».

Мировой
В 2016 году мощность фотоэлектричества увеличилась, по меньшей мере, на 75 ГВт, и на 50% выросла по сравнению с предыдущим годом новых установок. Совокупная установленная мощность достигнет, по крайней мере, 302 ГВт к концу года, что позволит обеспечить 1,8% общего потребления электроэнергии в мире.

районы
В 2014 году Азия была самым быстрорастущим регионом с более чем 60% мировых установок. Только в Китае и Японии приходилось 20 ГВт или половина мирового развертывания. Европа продолжала снижаться и устанавливала 7 ГВт или 18% мирового рынка PV, что в три раза меньше, чем в рекордном году 2011 года, когда было установлено 22 ГВт. Впервые в Северной и Южной Америке в совокупности приходилось, по крайней мере, столько же, сколько в Европе, около 7,1 ГВт или около 18% от общей суммы в мире. Это было связано с сильным ростом в Соединенных Штатах при поддержке Канады, Чили и Мексики.

Что касается совокупной мощности, то Европа по-прежнему является наиболее развитым регионом с 88 ГВт или половиной глобального объема 178 ГВт. Solar PV покрыла 3,5% и 7% европейского спроса на электроэнергию и пик спроса на электроэнергию соответственно в 2014 году. Азиатско-Тихоокеанский регион (APAC), который включает такие страны, как Япония, Индия и Австралия, занял второе место и составил около 20% во всем мире. Китай был третьим с 16%, а затем Америкой около 12%. Совокупная емкость в регионе MEA (Ближний Восток и Африка) и ROW (остальная часть мира) составляла лишь около 3,3% от общей суммы в мире.

страны
Мировой рост фотоэлектричества чрезвычайно динамичен и сильно варьируется в зависимости от страны. Главными монтажниками 2016 года были Китай, США и Индия. В мире насчитывается более 24 стран с совокупной емкостью PV более одного гигаватт. Австрию, Чили и Южную Африку, все они пересекли одну гигаватт-марку в 2016 году. Доступной мощности солнечного фотоэлектричества в Гондурасе сейчас достаточно для обеспечения 12,5% электроэнергии страны, в то время как Италия, Германия и Греция могут производить от 7 до 8 % от их соответствующего внутреннего потребления электроэнергии.

В 2016 году ведущими разработками ПВ были Китай (34,5 ГВт), США (14,7 ГВт), Япония (8,6 ГВт), Индия (4 ГВт), Соединенное Королевство (2 ГВт).

Прогноз
Прогноз на 2017 год
19 декабря 2016 года IHS Markit прогнозирует, что глобальные новые установки достигнут 79 ГВт, что составит 3% роста. В июле 2017 года Ассоциация SolarPower Europe предсказала установленную мощность 80,5 ГВт (средний сценарий) с разбросом от 58,5 ГВт (низкий сценарий) до 103,6 ГВт (с высоким сценарием). 21 августа 2017 года Greentech Media предсказала, что глобальный солнечный рынок вырастет примерно на 4% в 2017 году, достигнув 81,1 ГВт, после 2016 года — 77,8 ГВт. 14 сентября 2017 года EnergyTrend прогнозирует, что мировой рынок солнечной энергии в 2017 году достигнет 100,4 ГВт, что на 26% больше, чем в предыдущем году.

Глобальный краткосрочный прогноз
В августе 2017 года GTM Research предсказала, что к 2022 году совокупная установленная глобальная фотоэлектрическая мощность, вероятно, достигнет 871 гигаватт.

Глобальный долгосрочный прогноз (2050)
В 2014 году Международное энергетическое агентство (МЭА) выпустило свой последний выпуск «Технологической дорожной карты: солнечная фотоэлектрическая энергия», в которой содержится призыв к четким, надежным и последовательным сигналам политиков. МЭА также признало, что ранее недооценило развертывание ПВ и пересмотрело свои краткосрочные и долгосрочные цели.

Доклад МЭА «Дорожная карта»: солнечная фотоэлектрическая энергия (сентябрь 2014 года) —

Многое произошло с нашей дорожной карты технологий IEA 2010 года для энергии PV. PV был развернут быстрее, чем ожидалось, и к 2020 году, вероятно, достигнет уровня, который ранее ожидался. Быстрое развертывание и снижение затрат заставляли друг друга двигаться вперед. Этот прогресс, наряду с другими важными изменениями в энергетическом ландшафте, особенно в отношении статуса и прогресса ядерной энергетики и УХУ, привел МЭА к переоценке роли солнечной энергии в смягчении изменения климата. Эта обновленная дорожная карта предусматривает долю PV в мировой электроэнергии, которая выросла до 16% к 2050 году, по сравнению с 11% в дорожной карте 2010 года.
Долгосрочный сценарий МЭА на 2050 год описал, как глобальная солнечная фотоэлектрическая (PV) и концентрированная солнечная тепловая мощность (CSP) достигнет 4 600 ГВт и 1000 ГВт, соответственно. Для того чтобы достичь прогноза МЭА, PV-развертывание составляло 124 ГВт, а инвестиции в размере 225 млрд. Долл. США требовались ежегодно. В то время это было примерно три и два раза. К 2050 году стоимость электроэнергии (LCOE), вырабатываемая солнечным фотоэлектричеством, будет стоить от 4 до 16 центов за киловатт-час (кВтч) или по сегментам и в среднем, 5,6 ¢ за кВтч для электростанций общей мощности (диапазон от 4 ¢ до 9,7 ¢) и 7,8 ¢ за кВтч для солнечных систем на крыше (диапазон от 4,9 ¢ до 15,9 ¢) 24 Эти оценки были основаны на средневзвешенной стоимости капитала (WACC) 8%. В докладе отмечается, что, когда WACC превышает 9%, более половины LCOE PV составлено из финансовых расходов, и что более оптимистичные предположения о более низком WACC, таким образом, значительно уменьшат LCOE солнечного PV в будущем (25). МЭА также подчеркнул, что эти новые цифры не являются прогнозами, а скорее сценариями, которые, по их мнению, будут иметь место, если будут развиваться основные экономические, нормативные и политические условия.

В 2015 году Fraunhofer ISE провела исследование, проведенное по заказу немецкого возобновляемого аналитического центра Agora Energiewende, и пришла к выводу, что большинство сценариев принципиально недооценивают роль солнечной энергии в будущих энергетических системах. Исследование Фраунгофера (см. Краткое изложение его выводов ниже) значительно отличалось от отчета «дорожной карты» МЭА по технологии солнечной фотоэлектричества, несмотря на то, что опубликована всего за несколько месяцев. В отчете предусматривается, что во всем мире установленная мощность PV достигнет 30 700 ГВт к 2050 году. К тому времени Фраунгофер ожидал, что LCOE для солнечных ферм, работающих на коммунальной основе, достигнет 0,02-0,04 евро за киловатт-час или примерно половину того, что Международное энергетическое агентство (4 ¢ до 9,7 ¢). Стоимость системы «под ключ» снизится более чем на 50% до 436 евро / кВт.п. с нынешних 995 евро / кВт.п. Это также примечательно, поскольку дорожная карта МЭА опубликовала значительно более высокие оценки в размере от 1400 до 3300 долл. США за кВт / ч для восьми основных рынков по всему миру (см. Таблицу Типовые цены на фотоэлектрическую систему в 2013 году ниже). Однако исследование согласилось с докладом «Дорожной карты» МЭА, подчеркнув важность стоимости капитала (WACC), которая сильно зависит от режимов регулирования и может даже перевесить местные преимущества более высокой солнечной инсоляции. 53 В исследовании WACC с 5%, 7,5% и 10% был использован для расчета прогнозируемой расчетной стоимости электроэнергии для солнечной энергии на полезной основе на 18 разных рынках по всему миру.

Fraunhofer ISE: текущая и будущая стоимость фотоэлектричества. Долгосрочные сценарии развития рынка, системные цены и LCOE широкомасштабных PV-систем. Исследование от имени Agora Energiewende (февраль 2015 года) —

Солнечная фотогальваника уже сегодня является недорогой технологией возобновляемых источников энергии. Стоимость электроэнергии от крупногабаритных фотогальванических установок в Германии упала с более 40 кт / кВтч в 2005 году до 9 ктт / кВтч в 2014 году. Еще более низкие цены были зарегистрированы в более солнечных регионах мира, поскольку основная доля компонентов затрат торгуется на глобальных рынках.
Солнечная энергия скоро станет самой дешевой формой электроэнергии во многих регионах мира. Даже в консервативных сценариях и не предполагая серьезных технологических прорывов, прекращения сокращения затрат не видно. В зависимости от годового солнечного сияния к 2025 году ожидается стоимость электроэнергии 4-6 кт / кВтч, достигнув к 2050 году 2-4 кт / кВтч (консервативная оценка).
Финансовая и нормативная среда будет ключевой для снижения затрат в будущем. Стоимость оборудования, поставляемого на мировых рынках, будет снижаться независимо от местных условий. Однако неадекватные режимы регулирования могут увеличить стоимость электроэнергии до 50 процентов за счет увеличения стоимости финансирования. Это может даже перекомпенсировать эффект лучших местных солнечных ресурсов.
Большинство сценариев принципиально недооценивают роль солнечной энергии в будущих энергетических системах. Исходя из устаревших оценок затрат, большинство сценариев, моделирующих будущие внутренние, региональные или глобальные энергетические системы, предсказывают лишь небольшой вклад солнечной энергии. Результаты нашего анализа показывают, что необходим фундаментальный обзор оптимальных по стоимости путей энергосистемы.

Региональные прогнозы

Китай
По состоянию на октябрь 2015 года Китай планировал установить к 2020 году 150 ГВт солнечной энергии, увеличившись на 50 ГВт по сравнению с целью 2020 года, объявленной в октябре 2014 года, когда Китай планировал установить 100 ГВт солнечной энергии вместе с 200 ГВт ветра , 350 ГВт гидроэнергии и 58 ГВт ядерной энергии.
В целом, Китай последовательно увеличил свои годовые и краткосрочные цели. Однако оценки, цели и фактическое развертывание в прошлом существенно различались: в 2013 и 2014 годах ожидается, что Китай будет продолжать устанавливать 10 ГВт в год. В феврале 2014 года NDRC в Китае повысил свою целевую ставку на 2014 год с 10 ГВт до 14 ГВт (позже скорректированную до 13 ГВт) и завершил установку 10,6 ГВт из-за недостатков в распределенном секторе PV.

Индия
Страна планировала установить мощность солнечной энергии мощностью 100 ГВт к 2022 году, что в пять раз больше по сравнению с предыдущей целью.

Япония
К 2030 году у Японии есть цель 53 ГВт солнечной фотоэлектрической емкости, а 10% от общего объема внутреннего спроса на первичные источники энергии к 2050 году достигли солнечной энергии. Цель 2030 года была достигнута в 2018 году.

Европа
К 2020 году Европейская ассоциация фотовольтаической промышленности (EPIA) ожидала, что мощность PV составит 150 ГВт. Он обнаружил, что национальные планы действий по возобновляемым источникам энергии (NREAP), контролируемые ЕС, были слишком консервативны, поскольку цель к 2020 году была достигнута в 84 ГВт солнечных фотоэлектрических энергий — к концу 2014 года предварительные данные составляли около 88 ГВт. В течение 2030 года EPIA первоначально прогнозирует, что солнечная энергия будет составлять от 330 до 500 ГВт, обеспечивая 10-15 процентов спроса на электроэнергию в Европе. Однако более поздние переоценки были более пессимистичными и составляли долю от 7 до 11 процентов, если не будут предприняты какие-либо серьезные изменения в политике.

экономика
В мире фотоэлектрический рынок был создан электрифицированными потребностями систем, изолированных от сети, таких как спутники, лодки, караваны и другие мобильные объекты (часы, калькуляторы …) или изолированные объекты и приборы. Прогресс в технологии производства фотоэлектрических элементов привел с 1990-х годов к падению цен, что позволило предусмотреть при различных государственных субсидиях массовое производство для электросетей, производство, которое можно было бы увеличить до самозатраты производством, интегрированным в интеллектуальные сетки, со стен и крыш, а также с точки зрения чистой и децентрализованной энергии, через услуги, которые можно было бы использовать, как те, которые защищал Джереми Рифкин в своей концепции третьей промышленной революции.

работы
Согласно данным EPIA, в фотоэлектрическую промышленность в 2012 году было задействовано около 435 000 человек по всему миру, в том числе 265 000 человек в Европе; почти 1 млн. рабочих мест косвенно зависят от этого сектора, в том числе 700 000 — при установке, обслуживании и рециркуляции PV-систем; Сценарии EPIA предусматривают до 2020 года до 1 миллиона рабочих мест в Европе. Производство MWC стимулирует создание от 3 до 7 штатных равных прямых рабочих мест и от 12 до 20 косвенных рабочих мест.

Фотоэлектрический сектор будет представлять собой от 20 000 до 35 000 рабочих мест во Франции, расположенных «вниз по цепочке создания стоимости (разработка проекта, установка …)», а не в самой инновационной части (исследования, производство). Исследование, проведенное офисом правления SIA, работа в области фотоэлектричества будет стоить от 10 до 40% дороже, чем компенсация безработных. Фотовольтаический мораторий во Франции, который продолжался с декабря 2010 года по март 2011 года, может привести к более 5000 сокращений рабочих мест.

История развития рынка

Цены и расходы (с 1977 года по настоящее время)
Средняя цена на ватт резко упала для солнечных батарей в течение десятилетий, ведущих к 2017 году. Хотя в 1977 году цены на кристаллические кремниевые ячейки составляли около 77 долларов США за ватт, средние спотовые цены в августе 2018 года были такими же низкими, как 0,13 доллара США за ватт или почти в 600 раз меньше чем сорок лет назад. Цены на тонкопленочные солнечные элементы и солнечные панели c-Si составляли около $ 60 за ватт. Цены на модули и ячейки снизились еще больше после 2014 года (см. Котировки цен в таблице).

Эта ценовая тенденция рассматривалась как свидетельство, подтверждающее закон Свенсона (наблюдение, аналогичное известному закону Мура), в котором говорится, что стоимость солнечных батарей и панелей на ватт падает на 20 процентов за каждое удвоение кумулятивного фотовольтаического производства. Исследование, проведенное в 2015 году, показало снижение цены / кВтч на 10% в год с 1980 года и предсказало, что солнечная энергия может внести 20% общего потребления электроэнергии к 2030 году.

В своем выпуске 2014 года «Дорожная карта технологии: солнечная фотоэлектрическая энергия» Международное энергетическое агентство (МЭА) опубликовало цены на жилые, коммерческие и коммунальные системы PV для восьми основных рынков по состоянию на 2013 год (см. Таблицу ниже). Однако в отчете инициативы SunShot Initiative говорится о более низких ценах, чем в отчете МЭА, хотя оба отчета были опубликованы в одно и то же время и относятся к тому же периоду. После 2014 года цены упали еще больше. В 2014 году Инициатива SunShot смоделировала цены на систему США в диапазоне от 1,80 до 3,29 долл. США за ватт. Другие источники определили аналогичные ценовые диапазоны от 1,70 до 3,50 долл. США для разных сегментов рынка в США. На высокопрофессиональном рынке Германии цены на жилые и небольшие коммерческие системы крыши до 100 кВт снизились до 1,36 долл. США за ватт (1,24 евро / Вт) на в конце 2014 года. В 2015 году Deutsche Bank оценил расходы на небольшие жилые системы на крыше в США примерно на 2,90 долл. США за ватт. Расходы на системы коммунальных услуг в Китае и Индии оценивались в 1,00 долл. США за ватт. По состоянию на май 2017 года жилая 5 кВт-система в Австралии стоила в среднем около 1,25 долл. США или 0,93 долл. США за ватт.

Технологии (с 1990 года по настоящее время)
Значительные успехи в технологии обычного кристаллического кремния (c-Si) в годы, предшествующие 2017 году. Падение стоимости поликремния с 2009 года, последовавшее после периода сильной нехватки (см. Ниже) кремниевого сырья, увеличилось давление на производители коммерческих тонкопленочных фотоэлектрических технологий, в том числе аморфный тонкопленочный кремний (a-Si), теллурид кадмия (CdTe) и дизеленид меди индийского галлия (CIGS), приводят к банкротству нескольких компаний тонкой пленки, которые когда-то были высоко оценен. Сектор столкнулся с ценовой конкуренцией со стороны китайских производителей кристаллических кремниевых элементов и модулей, а некоторые компании вместе с их патентами были проданы ниже себестоимости.

В 2013 году на тонкопленочные технологии приходилось около 9 процентов мирового развертывания, в то время как 91 процент занимал кристаллический кремний (моно-Si и мульти-Si). С 5 процентами общего рынка CdTe занимала более половины рынка тонких пленок, оставляя 2 процента для каждого CIGS и аморфного кремния. -25

Технология CIGS
Селенид меди индийского галлия (CIGS) — это название полупроводникового материала, на котором основана технология. Одним из крупнейших производителей фотогальваники CIGS в 2015 году стала японская компания Solar Frontier с производственной мощностью в гигават-масштабе. Их линейная технология CIS включает модули с эффективностью конверсии более 15%. Компания выиграла от процветающего японского рынка и попыталась расширить свой международный бизнес. Однако несколько известных производителей не смогли справиться с достижениями в технологии обычного кристаллического кремния. Компания Solyndra прекратила всю деятельность и подала заявку на банкротство главы 11 в 2011 году, а Nanosolar, также производитель CIGS, закрыла свои двери в 2013 году. Хотя обе компании производили солнечные элементы CIGS, было указано, что отказ не был вызван к технологии, а скорее из-за самих компаний, используя недостатки архитектуры, такие как, например, цилиндрические подложки Solyndra.

Технология CdTe
Американская компания First Solar, ведущий производитель CdTe, построила несколько крупнейших в мире солнечных электростанций, таких как солнечная солнечная энергия Desert Sunlight и солнечная ферма Topaz, как в калифорнийской пустыне с мощностью 550 МВт каждый, так и 102 MWAC Nyngan Solar Plant в Австралии (крупнейшая электростанция PV в южном полушарии в то время), введенная в эксплуатацию в середине 2015 года. В 2013 году компания сообщила о том, что будет успешно выпускать CdTe-панели с неуклонно возрастающей эффективностью и снижением стоимости на ватт. 19 CdTe было самым низким временем окупаемости энергии всех массовых PV-технологий и могло быть коротким, как восемь месяцев в благоприятные места. Компания Abound Solar, также являющаяся производителем модулей теллурида кадмия, обанкротилась в 2012 году.

Технология a-Si
В 2012 году ECD solar, один из ведущих мировых производителей аморфного кремния (a-Si), подала заявку на банкротство в Мичигане, США. Швейцарский OC Oerlikon лишил свою солнечную дивизию, которая производила тандемные ячейки a-Si / μc-Si в Tokyo Electron Limited. В 2014 году японская электроника и полупроводниковая компания объявили о закрытии своей программы разработки микроморфных технологий. Другие компании, которые покинули рынок аморфного кремниевого тонкопленочного рынка, включают DuPont, BP, Flexcell, Inventux, Pramac, Schuco, Sencera, EPV Solar, NovaSolar (ранее OptiSolar) и Suntech Power, которые прекратили производство модулей Si-Si в 2010 году, чтобы сосредоточиться на кристаллических кремниевые солнечные панели. В 2013 году Suntech подала заявление о банкротстве в Китае.

Силиконовый дефицит (2005-2008)
В начале 2000-х годов цены на поликремний, сырье для обычных солнечных элементов, составляли всего 30 долларов США за килограмм, а производители кремния не имели стимулов для расширения производства.

Тем не менее, в 2005 году наблюдался серьезный дефицит кремния, когда правительственные программы привели к увеличению на 75% объема солнечной энергии в Европе. Кроме того, спрос на кремний от производителей полупроводников возрастал. Поскольку количество кремния, необходимого для полупроводников, составляет гораздо меньшую часть производственных затрат, производители полупроводников смогли превзойти солнечные компании для имеющегося кремния на рынке.

Первоначально действующие производители поликремния медленно реагировали на растущий спрос на солнечные приложения из-за их болезненного опыта с чрезмерными инвестициями в прошлом. Цены на кремний резко выросли примерно до 80 долларов за килограмм и достигли $ 400 / кг для долгосрочных контрактов и спотовых цен. В 2007 году ограничения на кремний стали настолько серьезными, что солнечная промышленность была вынуждена простаивать около четверти своих производственных мощностей по производству ячеек и модулей — примерно 777 МВт тогдашних доступных производственных мощностей. Недостаток также предоставил кремниевым специалистам как наличные деньги, так и стимул для разработки новых технологий, и на рынок вышло несколько новых производителей. Ранние ответы солнечной промышленности были сосредоточены на улучшении переработки кремния. Когда этот потенциал был исчерпан, компании более пристально смотрят на альтернативы традиционному процессу Siemens.

Поскольку для строительства нового завода по производству поликремния требуется около трех лет, дефицит продолжался до 2008 года. Цены на обычные солнечные элементы оставались постоянными или даже незначительно увеличивались в период дефицита кремния с 2005 по 2008 год. Это особенно заметно как «плечо», который торчит на кривой обучения Swanson PV, и было опасается, что длительный дефицит может задержать солнечную энергию, становясь конкурентоспособной с традиционными ценами на энергию без субсидий.

В то же время солнечная промышленность снизила количество граммов на ватт за счет уменьшения толщины пластины и потери корма, увеличения урожайности на каждом этапе производства, снижения потерь в модуле и повышения эффективности панели. Наконец, рост производства поликремния облегчил мировые рынки от дефицита кремния в 2009 году и впоследствии привел к избыточному объему с резко снижающимися ценами в фотогальванической промышленности в последующие годы.

Солнечные избыточные мощности (2009-2013)
Поскольку отрасль поликремния начала наращивать дополнительные большие производственные мощности в период дефицита, цены упали до 15 долларов США за килограмм, что вынудило некоторых производителей приостановить производство или выйти из сектора. Цены на кремний стабилизировались примерно на $ 20 за килограмм и стремительный солнечный фотоэлектрический рынок помогли сократить огромные глобальные избыточные мощности с 2009 года. Однако избыточные мощности в отрасли PV продолжали сохраняться. В 2013 году глобальное развертывание записи в размере 38 ГВт (обновленная цифра EPIA) по-прежнему намного ниже, чем ежегодная производственная мощность Китая в 60 ГВт. Продолжающаяся избыточная производительность еще больше снизилась за счет значительного снижения цен на солнечные модули и, как следствие, многие производители больше не могли покрывать расходы или оставаться конкурентоспособными. По мере того, как продолжался глобальный рост развертывания ПВ, разрыв между избыточным капиталом и глобальным спросом ожидался в 2014 году в ближайшие несколько лет.

IEA-PVPS опубликовал в 2014 году исторические данные для всемирного использования производственных мощностей солнечного фотоэлектрического модуля, которые показали медленный возврат к нормализации производства в годы, предшествующие 2014 году. Коэффициент использования — это отношение производственных мощностей к фактическим объемам производства для данный год. Низкий уровень 49% был достигнут в 2007 году и отражает пик дефицита кремния, который простаивал значительную долю производственных мощностей модуля. По состоянию на 2013 год коэффициент использования несколько восстановился и увеличился до 63%.

Антидемпинговые пошлины (с 2012 года по настоящее время)
После подачи антидемпинговой заявки и проведенных расследований Соединенные Штаты в 2012 году ввели тарифы в размере от 31 процентов до 250 процентов на солнечные продукты, импортируемые из Китая. Через год ЕС также ввел окончательные антидемпинговые и анти-субсидирующие меры на импорт солнечных панелей из Китая в среднем на 47,7 процента за двухлетний период времени.

Вскоре после этого Китай, в свою очередь, взимал пошлины на импорт поликремния США, сырье для производства солнечных батарей. В январе 2014 года министерство торговли Китая установило антидемпинговый тариф на американские производители поликремния, такие как Hemlock Semiconductor Corporation, на 57%, тогда как другие крупные компании по производству поликремния, такие как немецкий Wacker Chemie и корейский OCI, были гораздо менее затронуты. Все это вызвало много споров между сторонниками и противниками и было предметом дебатов.

История развертывания
Показатели развертывания в глобальном, региональном и общенациональном масштабе хорошо документированы с начала 1990-х годов. В то время как мировая фотоэлектрическая мощность постоянно росла, показатели развертывания по странам были намного более динамичными, поскольку они в значительной степени зависели от национальной политики. Ряд организаций ежегодно выпускают исчерпывающие отчеты о развертывании PV. Они включают годовую и кумулятивную развернутую PV-мощность, обычно заданную в ватт-пике, разбивку по рынкам, а также углубленный анализ и прогнозы будущих тенденций.

Ежегодное развертывание в мире
Из-за экспоненциального характера развертывания PV большая часть общей мощности была установлена ​​в годы, предшествующие 2017 году (см. Круговую диаграмму). Начиная с 1990-х годов, каждый год был рекордным годом с точки зрения вновь установленной мощности PV, за исключением 2012 года. В отличие от некоторых предыдущих прогнозов, в начале 2017 года прогнозировалось, что в 2017 году будут установлены 85 гигаватт. Ближе к концу года однако, однако, были получены оценки до 95 ГВт для установок 2017 года.

Всемирный кумулятивный
Мировой рост мощности солнечных PV был экспоненциальной кривой в период с 1992 по 2017 год. Таблицы ниже показывают глобальную совокупную номинальную мощность к концу каждого года в мегаваттах и ​​ежегодное увеличение процентов. Ожидается, что в 2014 году глобальные мощности вырастут на 33 процента с 139 до 185 ГВт. Это соответствовало экспоненциальному темпу роста в 29 процентов или около 2,4 лет для того, чтобы текущая мировая емкость PV удвоилась. Экспоненциальная скорость роста: P (t) = P0ert, где P0 — 139 ГВт, скорость роста r 0,29 (приводит к удвоению времени t в 2,4 года).