광전지 경제

전세계 태양 광 발전의 성장은 1992 년에서 2017 년 사이의 기하 급수적 인 곡선이었습니다. 이 기간 동안 태양 광 발전소 (PV)는 태양 광 발전소 (solar PV)로도 알려져 있으며 소규모 응용 분야의 틈새 시장에서 주류 전력 공급원으로 진화했습니다. 태양 광 발전 시스템이 유망한 신 재생 에너지 기술로 처음 인식되었을 때, 관세 도입과 같은 프로그램은 투자에 경제적 인센티브를 제공하기 위해 여러 정부에 의해 시행되었습니다. 몇 년 동안 성장은 주로 일본과 개척 유럽 국가에 의해 주도되었습니다. 결과적으로 태양의 비용은 기술 개선 및 규모의 경제와 같은 경험 곡선 효과로 인해 크게 감소했습니다.

경험 곡선은 사물의 가격이 이제까지 생산 된 총액과 함께 감소한다고 설명합니다. 태양 광 발전소 및 모듈 생산이 미국의 태양 광 지붕 프로젝트 (Million Solar Roofs)를 통해 시작되면서, 그리고 2011 년 중국의 5 개년 에너지 계획에 신 재생 에너지가 추가되면서 PV 성장은 더욱 빠르게 증가했습니다. 그 이후 태양 전지의 배치는 전 세계적 규모, 특히 아시아뿐만 아니라 북미 및 기타 지역에서도 추진력을 얻었는데, 2015-17 년까지 태양 광 발전이 그리드 패리티가 이미 약 30 국가.

광전지 성장에 대한 전망은 어렵고 많은 불확실성으로 인해 부담을 느낍니다. 국제 에너지기구 (International Energy Agency)와 같은 공식 기관은 수년간 견적을 꾸준히 늘려 왔지만 여전히 실제 배치에 미치지 못했습니다.

역사적으로 미국은 수년 동안 설치된 광전지의 선두 주자였으며 총 용량은 1996 년 77 메가 와트에 달했으며 그 당시 세계의 어느 국가보다도 많았습니다. 독일은 2005 년까지 독일의 주도권을 잡고 2016 년까지 40 기가 와트 이상의 전력을 생산할 때까지 세계 태양 광 발전의 선두 주자였습니다. 그러나 2015 년에 중국은 세계 최대 태양 광 발전소가되었으며 2017 년에는 누적 설치 PV 용량의 100GW를 능가하는 국가가되었습니다. 중국은 인도와 미국과 함께 설치된 태양 광 발전 용량의 선두 주자가 될 것으로 예상되며 향후 10 년 동안 태양 광 설치를위한 최대 시장이 될 것으로 예상됩니다.

2016 년 말까지 누적 된 광전지 용량은 약 302 GW에 이르렀으며 이는 전세계 전력 수요의 1.3 ~ 1.8 %를 공급하기에 충분하다고 추산됩니다. Solar는 이탈리아, 그리스 및 독일의 연간 국내 소비량에 각각 8 %, 7.4 % 및 7.1 %를 기여했습니다. 태양 광 산업 무역 그룹 인 유럽 광전지 협회 (European Photovoltaic Industry Association)는 2016 년부터 2020 년 사이에 전 세계적으로 설치 용량이 500 배 이상으로 두 배 또는 세 배 이상 증가 할 것이라고 주장했다. 2050 년까지 태양 에너지가 세계에서 가장 큰 전력 원이 될 것이라고 주장한다. 이러한 성과를 달성하려면 PV 용량이 4,600GW로 증가해야하며 그 중 절반 이상이 중국과 인도에 배치 될 것으로 예상됩니다.

현재 상태
명판 용량은 편리하게 앞에 붙는 단위 와트의 발전소의 최대 전력 출력을 나타냅니다. 킬로와트 (kW), 메가 와트 (MW) 및 기가 와트 (GW). 그러나 가변 재생 가능 에너지 원에 대한 전력 생산량은 예측할 수 없으므로 메트 릭으로 명판 용량을 사용하면 출처의 평균 발생량을 상당히 과장 할 수 있습니다. 따라서 용량에는 일반적으로 기후, 야간, 위도, 유지 보수 등과 같은 다양한 조건을 고려하여 에너지 계획자에게 소스의 가치에 대한 아이디어를 공개하는 적절한 용량 요소가 곱 해져야합니다. 또한, 문맥에 따라, 명시된 피크 전력은 교류 전류로의 후속 변환 이전에있을 수있다. 단일 광전지 패널의 경우, 또는 그리드에 연결된 태양 광 발전소의 경우이 전환 및 손실을 포함해야합니다. 전 세계적으로 평균 태양 광 발전 용량 계수는 11 %입니다.

풍력은 다른 특성을 가지고있다. 높은 용량 계수와 2015 년 태양 광 발전의 약 4 배. 풍력과 비교할 때, 태양 광 발전 생산은 따뜻한 국가의 냉방을위한 전력 소비와 잘 연관됩니다. 2017 년 현재, 소수의 공익 사업체가 태양 광 발전 설비를 배터리 뱅크와 결합하기 시작하여 해가 진 후 오리 커브와 관련된 문제를 완화하는 데 필요한 몇 시간의 파견 가능 세대를 확보했습니다.

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세계적인
2016 년에는 태양 광 용량이 최소 75GW 증가하여 전년 대비 50 % 증가했습니다. 누적 설치 용량은 연말까지 최소 302GW에 도달하여 세계 총 전기 소비량의 1.8 %를 공급하기에 충분합니다.

지역
2014 년에는 아시아가 세계에서 가장 빠르게 성장하는 지역이었으며 전세계 설치량의 60 % 이상을 차지했습니다. 중국과 일본 만이 20 GW를 차지하거나 전세계 배포의 절반을 차지했습니다. 유럽은 22GW가 설치된 2011 년의 기록 년보다 3 배 적은 7GW 또는 18 %의 세계 태양 광 시장을 계속 감소시키고 설치했습니다. 처음으로 북미와 남미가 합쳐지면 적어도 유럽과 같은 7.1GW 또는 전세계 총계의 약 18 %를 차지합니다. 이것은 캐나다, 칠레, 멕시코가지지하는 미국의 강한 성장 때문이었습니다.

누적 용량면에서 유럽은 여전히 ​​88 GW의 세계에서 가장 발달 된 지역이거나 총 178 GW의 절반입니다. 태양 광 발전은 2014 년에 유럽의 전력 수요 및 피크 전력 수요의 각각 3.5 % 및 7 %를 차지했습니다. 일본, 인도 및 호주와 같은 국가를 포함하는 아시아 태평양 지역 (APAC)은 두 번째로 뒤를이어서 20 %의 약 20 %를 차지했습니다. 전세계 용량. 중국은 16 %로 3 위를 차지했으며 미주는 약 12 ​​%를 차지했습니다. MEA (중동 및 아프리카) 지역 및 ROW (나머지 국가)의 누적 용량은 전체 세계의 약 3.3 %에 불과합니다.

국가
전세계 태양 광 발전의 성장은 극도로 역동적이며 국가별로 다양합니다. 2016 년 최고의 설치자는 중국, 미국 및 인도였습니다. 전 세계적으로 24 개국 이상에 1 기가 와트 이상의 누적 PV 용량이 있습니다. 오스트리아, 칠레 및 남아프리카 공화국은 모두 2016 년에 1 기가 와트 마크를 넘어 섰습니다. 온두라스의 태양 광 발전 용량은 현재 국가 전력의 12.5 %를 공급하기에 충분하지만 이탈리아, 독일 및 그리스는 7 %와 8 %의 국내 전기 소비량.

2016 년의 주요 태양 광 발전은 중국 (34.5 GW), 미국 (14.7 GW), 일본 (8.6 GW), 인도 (4 GW), 영국 (2 GW) 등입니다.

예보
2017 년을위한 예측
2016 년 12 월 19 일, IHS Markit은 전세계 신규 설비가 3 % 증가한 79GW에 도달 할 것이라고 예측했습니다. 2017 년 7 월 SolarPower Europe Association은 80.5 GW의 설치 용량 (중간 시나리오)을 예측하여 58.5 GW (낮은 시나리오)에서 103.6 GW (높은 시나리오)의 범위로 확산 시켰습니다. 2017 년 8 월 21 일, Greentech Media는 전세계 태양 광 시장이 2017 년에 81.1GW에 달하며 총 77.8GW를 기록한 후 2017 년에 약 4 % 성장할 것으로 예측했다. 2017 년 9 월 14 일 EnergyTrend는 2017 년 전세계 태양 광 시장이 전년 대비 약 26 % 증가한 100.4GW에 달할 것으로 예측했다.

세계적인 단기 예측
2017 년 8 월에 GTM Research는 2022 년 누적으로 설치된 글로벌 태양 광 용량이 871 기가 와트에이를 것으로 예측했습니다.

세계 장기 전망 (2050 년)
2014 년 국제 에너지기구 (IEA)는 기술 로드맵 : 태양 광 에너지 보고서의 최신판을 발표하면서 정책 입안자들로부터 명확하고 신뢰할 수있는 신호를 요구했습니다. IEA는 또한 이전에 PV 배치를 과소 평가했으며 단기 및 장기 목표를 재평가했음을 인정했습니다.

IEA 보고서 기술 로드맵 : 태양 광 에너지 (2014 년 9 월) –

PV 에너지에 대한 2010 IEA 기술 로드맵 이후로 많은 일이 발생했습니다. PV는 예상보다 빠르게 배치되었으며 2020 년에는 이전에 예상했던 수준의 두 배에이를 것으로 예상됩니다. 신속한 배치와 비용 절감은 각각 다른 방향으로 나아가고 있습니다. 이러한 진전은 에너지 분야의 다른 중요한 변화, 특히 원자력 및 CCS의 상태 및 진전과 관련하여 IEA가 기후 변화 완화에 태양 광 PV의 역할을 재평가하게 만들었습니다. 이 업데이트 된 로드맵은 2010 년 로드맵의 11 %와 비교하여 2050 년까지 PV의 세계 전기 점유율이 16 %까지 상승 할 것으로 예상하고 있습니다.
2050 년 IEA의 장기 시나리오는 전 세계 태양 광 태양 광 (PV)과 집중 태양열 (CSP) 용량이 각각 어떻게 4,600GW와 1,000GW에 도달 할 수 있는지를 설명했다. IEA의 예측을 달성하기 위해 매년 124GW의 PV 배치와 2 억 5 천억 달러의 투자가 필요했습니다. 그 당시에는 약 3 단계와 2 단계 수준이었습니다. 2050 년까지 태양 광 발전에 의해 생성 된 LCOE (Levelized Cost of Electric) 비용은 킬로와트시 (kWh) 당 US 4 ¢와 16 ¢ 사이이거나 실용 규모 발전소의 경우 평균 5.6 ¢ / kWh입니다 4 ¢ ~ 9.7 ¢) 및 태양 옥상 시스템의 경우 kWh 당 7.8 ¢ (4.9 ¢ ~ 15.9 ¢) 24 이러한 가중 평균 가중 평균 자본 비용 (WACC)은 8 %입니다. 보고서는 WACC가 9 %를 초과하면 PV의 LCOE의 절반 이상이 재정적 지출로 이루어 지므로 WACC가 낮을수록 낙관적 인 가정이 향후 태양 광 PV의 LCOE를 현저하게 감소시킬 것이라고 지적했다. 이 새로운 수치는 예상치가 아니라 근본적인 경제적, 규제 적 및 정치적 조건이 펼쳐질 경우 발생할 것으로 예상되는 시나리오라고 강조했다.

2015 년 Fraunhofer ISE는 독일의 재생 가능한 싱크 탱크 인 Agora Energiewende에 의해 위탁 된 연구를 수행했으며 대부분의 시나리오는 근본적으로 미래 에너지 시스템에서 태양력의 역할을 과소 평가한다고 결론지었습니다. 프라운호퍼 (Fraunhofer)의 연구 (아래 결론 요약 참조)는 불과 몇 개월 만에 발표되었지만 태양 광 기술에 관한 IEA의 로드맵 보고서와는 상당히 달랐습니다. 프라운호퍼 (Fraunhofer)는 실용 규모의 태양 광 발전소에 대한 LCOE가 킬로와트시 당 € 0.02 ~ 0.04에 도달 할 것으로 예상했다. 국제 에너지기구 투영되었다 (4 ¢ ~ 9.7 ¢). 턴키 시스템 비용은 현재 € 995 / kWp에서 € 436 / kWp로 50 % 이상 감소 할 것입니다. 이것은 IEA의 로드맵이 전 세계 8 개 주요 시장에 대해 kWp 당 1,400 ~ 3,300 달러로 상당히 높은 추정치를 발표했기 때문에 주목할만한 점입니다 (아래 2013 년 표본 PV 시스템 가격 표 참조). 그러나이 연구는 IEA의 로드맵 보고서에서 규제 체제에 크게 좌우되는 자본 비용 (WACC)의 중요성을 강조하고 더 높은 태양 광 일사량의 지역 이점을 능가 할 것이라는 점에 동의했다. 이 연구에서 WACC는 5 %, 7.5 % 및 10 %로 전 세계 18 개 시장에서 실용 규모의 태양 광 발전을위한 전기의 예상되는 수평 비용을 계산하는 데 사용되었습니다.

Fraunhofer ISE : 태양 광 발전의 현재 및 미래 비용. 실용 규모의 PV 시스템의 시장 개발, 시스템 가격 및 LCOE에 대한 장기 시나리오. Agora Energiewende (2015 년 2 월)를 대신하여 연구 –

태양 광전지는 이미 저가의 신 재생 에너지 기술입니다. 독일의 대규모 태양 광 설비의 전력 비용은 2005 년 40ct / kWh에서 2014 년에는 9cts / kWh로 감소했습니다. 비용 구성 요소의 주요 부분이 글로벌 시장.
태양 에너지는 곧 세계 여러 지역에서 가장 저렴한 전기 형태가 될 것입니다. 보수적 인 시나리오에서도 주요 기술적 진보가 없다고 가정해도 비용 절감은 끝이 아닙니다. 연간 햇빛에 따라, 4-6 cts / kWh의 전력 비용은 2025 년까지 2050 년까지 2 ~ 4 ct / kWh에 도달 할 것으로 예상됩니다 (보수적 인 추정치).
미래의 비용 절감을 위해서는 재무 및 규제 환경이 핵심 요소입니다. 글로벌 시장에서 공급되는 하드웨어 비용은 지역 조건에 관계없이 감소 할 것입니다. 그러나 부적절한 규제 체제는 더 높은 비용의 비용으로 최대 50 %까지 전력 비용을 증가시킬 수 있습니다. 이것은 더 나은 지역 태양 자원의 영향을 과다하게조차받을 수 있습니다.
대부분의 시나리오는 근본적으로 미래 에너지 시스템에서 태양 에너지의 역할을 과소 평가합니다. 구형 비용 산정에 따르면 미래의 국내, 지역 또는 전세계 전력 시스템을 모델링하는 대부분의 시나리오는 태양 에너지의 작은 기여를 예견합니다. 우리의 분석 결과는 비용 최적 전력 시스템 경로에 대한 근본적인 검토가 필요함을 나타냅니다.

지역별 예측

중국
2015 년 10 월 현재 중국은 100 GW의 태양 광을 설치할 계획 인 2014 년 10 월에 발표 된 2020 년 목표와 비교하여 50 GW가 증가하여 2020 년까지 150 GW의 태양 광을 설치할 계획이며 200 GW의 풍력 , 수력 350 GW, 원자력 58 GW.
전반적으로 중국은 연간 목표 및 단기 목표를 꾸준히 늘려 왔습니다. 그러나 예상, 목표 및 실제 배치는 과거에 크게 달라졌습니다. 2013 년과 2014 년에 중국은 연간 10GW를 계속 설치할 것으로 예상됩니다. 2014 년 2 월 중국의 NDRC는 2014 년 목표를 10GW에서 14GW (이후 13GW로 조정)로 업그레이드하여 분산 PV 부문의 단점으로 인해 10.6GW를 설치했습니다.

인도
국가는 이전 목표에서 5 배 증가한 2022 년까지 태양 광 발전 용량을 100GW로 계획했다.

일본
일본은 2030 년까지 53GW의 태양 광 발전 용량을 목표로하고 있으며, 2050 년까지 국내 1 차 에너지 수요의 10 %가 태양 광 PV로 충족됩니다. 2030 년 목표는 2018 년에 도달했습니다.

유럽
2020 년까지 EPIA (European Photovoltaic Industry Association)는 PV 용량이 150GW를 넘을 것으로 예상했습니다. 2020 년까지 태양 광 발전의 84 GW의 목표가 이미 2014 년을 초과 했으므로 EC가 감독 한 재생 에너지에 대한 국가 행동 계획 (NREAP)이 너무 보수적 인 것으로 나타났습니다. 예비 수치는 2014 년 말까지 88 GW에 가깝습니다. 2030 년에 EPIA는 원래 태양 광 발전이 330 ~ 500GW에이를 것으로 예상하여 유럽의 전기 수요의 10 ~ 15 %를 공급할 것이라고합니다. 그러나 중요한 정책 변화가 없다면 나중에 재평가가 더 비관적이고 가장 먼저 7 ~ 11 %의 점유율을 차지합니다.

경제
세계에서 태양 광 시장은 인공위성, 보트, 캐러반 및 기타 이동 객체 (시계, 계산기 …) 또는 격리 된 사이트 및 계측기와 같이 네트워크에서 격리 된 시스템의 전기 필요성에 의해 만들어졌습니다. 광전지 생산 기술의 진보는 1990 년대 이래로 가격 하락으로 이어져 다양한 주정부 보조금으로 전기 그리드 양산, 자체 소비로 확대 될 수있는 생산 제레미 리프킨 (Jeremy Rifkin)이 제 3의 산업 혁명이라는 개념에서 옹호 한 것과 같이 공유 될 수있는 서비스를 통해, 벽과 지붕과 깨끗하고 분산 된 에너지의 관점에서 스마트 그리드에 통합 된 생산.

채용 정보
EPIA에 따르면 광전지 업계는 2012 년 전세계 435,000 명의 사람들을 직접 고용했으며 유럽의 265,000 명을 고용했다. 태양 광 시스템의 설치, 유지 보수 및 재활용에서 70 만 개를 포함하여 간접적으로이 부문에 거의 백만 개의 일자리가 의존합니다. EPIA 시나리오는 2020 년까지 유럽에서 최대 1 백만 건의 고용 창출을 예견합니다. MWC를 생산하면 풀 타임으로 상응하는 직무를 3 ~ 7 건, 간접적으로 12 ~ 20 건의 직무를 창출 할 수 있습니다.

광전지 분야는 프랑스에서 가장 혁신적인 부분 (연구, 제조)이 아닌 “가치 사슬 (프로젝트 개발, 설치 …)”에 위치한 20,000 ~ 35,000 개의 일자리를 대표합니다. SIA 이사회의 조사에 따르면 태양 전지 분야의 일자리는 실업자의 보상보다 10 ~ 40 % 비쌉니다. 2010 년 12 월부터 2011 년 3 월까지 지속 된 프랑스의 광전지 모라토리엄은 5,000 명 이상의 인력 감축을 초래할 수 있습니다.

시장 개발사

가격과 비용 (1977 년 ~ 현재)
2017 년까지 수십 년 동안 태양 전지의 와트 당 평균 가격은 급격하게 떨어졌습니다. 1977 년 결정 실리콘 셀 가격은 와트 당 약 77 달러 였지만 2018 년 8 월 평균 현물 가격은 와트 당 0.13 달러 또는 거의 600 배 낮았습니다 40 년 전. 박막 태양 전지와 c-Si 태양 전지판의 가격은 와트 당 약 $ 0.60이었다. 모듈 및 셀 가격은 2014 년 이후로 더 떨어졌습니다 (표의 가격 인용 참조).

이 가격 추세는 누적 된 광전지 생산의 두 배가 될 때마다 태양 전지와 패널의 와트 당 비용이 20 퍼센트 하락한다는 Swanson의 법칙 (유명한 Moore의 법칙과 유사한 관찰)을 뒷받침하는 증거로 간주되었습니다. 2015 년 연구에 따르면 1980 년 이후 가격 / kWh는 매년 10 % 씩 떨어졌으며 2030 년까지 태양 에너지가 전체 전력 소비의 20 %를 차지할 것으로 예측했습니다.

2014 년 Technology Roadmap : Solar Photovoltaic Energy 보고서에서 IEA (International Energy Agency)는 2013 년까지 8 개 주요 시장에 대한 주거용, 상업용 및 유틸리티 규모의 PV 시스템 가격을 발표했습니다 (아래 표 참조). 그러나 DOE의 SunShot Initiative 보고서는 IEA 보고서보다 가격이 저렴하다고 말하지만 두 보고서가 동시에 발표되고 같은 기간을 언급했습니다. 2014 년 이후 가격은 더 떨어졌습니다. SunShot Initiative는 2014 년에 미국 시스템 가격을 와트 당 1.80 달러에서 3.29 달러 범위로 모델링했습니다. 다른 출처는 미국의 다양한 시장 부문에서 비슷한 가격대 인 $ 1.70 ~ $ 3.50를 확인했습니다. 독일 시장이 침투가 심한 주거용 및 소형 상업 옥상 시스템의 가격은 최대 100kW로 와트 당 1.36 달러로 도이체 뱅크 (Deutsche Bank)는 2015 년에 미국 내 소형 옥상 옥상 시스템 비용을 와트 당 2.90 달러로 예상했다. 중국과 인도의 유틸리티 규모 시스템 비용은 와트 당 1.00 달러로 매우 낮습니다. 2017 년 5 월 현재 호주의 주거 5kW 시스템의 평균 가격은 와트 당 1.25 호주 달러 (US $ 1.25)입니다.

기술 (1990- 현재)
2017 년까지 재래식 결정질 실리콘 (c-Si) 기술은 상당한 발전을 이루었습니다. 2009 년 이후 실리콘 공급 원료의 심각한 부족 (아래 참조) 기간이 지난 후 폴리 실리콘의 가격이 하락함에 따라 비정질 박막 실리콘 (a-Si), 카드뮴 텔루 라이드 (CdTe) 및 구리 인듐 갈륨 디스 셀레 나이드 (CIGS)와 같은 상업용 박막 PV 기술 제조 업체들은 이전에 있었던 여러 박막 회사들의 파산으로 이어진다. 높게 선전 된. 이 섹터는 중국의 결정질 실리콘 셀 및 모듈 제조업체와의 가격 경쟁에 직면했으며 일부 회사는 특허와 함께 비용보다 낮은 가격으로 판매되었습니다.

2013 년 박막 기술은 전세계 배치의 약 9 %를 차지했으며 91 %는 결정질 실리콘 (단일 Si 및 다중 Si)이 차지했습니다. 전반적인 시장의 5 %를 차지하는 CdTe는 박막 시장의 절반 이상을 차지했으며 각 CIGS 및 비정질 실리콘에 2 %를 남겼습니다.

CIGS 기술
구리 인듐 갈륨 셀레 나이드 (CIGS)는이 기술의 기반이되는 반도체 소재의 이름입니다. 2015 년 CIGS 태양 광 발전의 최대 생산 업체 중 하나는 기가 와트 규모의 제조 능력을 보유한 일본 회사 인 Solar Frontier였다. 그들의 CIS 라인 기술은 15 % 이상의 변환 효율을 가진 모듈을 포함하고 있습니다. 회사는 호황을 누리고있는 일본 시장에서 이익을 얻었으며 국제 비즈니스를 확장하려고했습니다. 그러나 몇몇 저명한 제조업체는 기존의 결정질 실리콘 기술의 발전을 따라 잡을 수 없었습니다. Solyndra는 2011 년에 모든 사업 활동을 중단하고 2011 년 11 장 파산 신청을했으며 CIGS 제조업체 인 Nanosolar도 2013 년에 문을 닫았습니다. 두 회사 모두 CIGS 태양 전지를 생산했지만 실패는 기한이 아니 었습니다 솔리 드라 (Solyndra)의 원통형 기판과 같은 결함이있는 아키텍처를 사용하여 기업 자체가 아니라 기술 자체에 이르기까지 다양합니다.

CdTe 기술
미국 회사 인 CdTe의 선두 제조 업체 인 First Solar는 550MW 용량의 캘리포니아 사막에서 Desert Sunlight Solar Farm 및 Topaz Solar Farm과 같은 세계 최대 규모의 태양 광 발전소를 몇 개 만들었으며 102 MWAC Nyngan Solar Plant (당시 남반구에서 가장 큰 태양 광 발전소)는 2015 년 중반에 위탁 받았습니다. 이 회사는 2013 년에 꾸준히 증가하는 효율과 감소하는 와트 당 비용으로 CdTe 패널을 성공적으로 생산할 것으로보고되었습니다.-19 CdTe는 대량 생산 된 모든 PV 기술의 에너지 회수 기간이 가장 짧았으며 8 개월까지 단축 될 수있었습니다. 유리한 위치. 카드뮴 텔루 라이드 모듈 제조업체 인 Abound Solar도 2012 년에 파산했다.

a-Si 기술
2012 년 미국의 비정질 실리콘 (a-Si) 기술을 선도하는 세계적인 제조업체 인 ECD solar는 미국 미시간 주에서 파산 신청을했습니다. Swiss OC Oerlikon은 a-Si / μc-Si 탠덤 셀을 생산 한 태양 광 부문을 Tokyo Electron Limited에 매각했습니다. 2014 년 일본의 전자 및 반도체 회사는 마이크로 몰프 기술 개발 프로그램을 종료한다고 발표했습니다. 비정질 실리콘 박막 시장을 떠난 다른 회사 들로는 DuPont, BP, Flexcell, Inventux, Pramac, Schuco, Sencera, EPV Solar, NovaSolar (이전의 OptiSolar) 및 Suntech Power가있다. 실리콘 태양 전지판. 2013 년에 Suntech은 중국에서 파산 신청을했습니다.

실리콘 부족 (2005-2008)
2000 년대 초반에 기존의 태양 전지 원료 인 폴리 실리콘 가격은 킬로그램 당 30 달러로 낮았으며 실리콘 제조업체는 생산 확대를위한 인센티브가 없었습니다.

그러나 2005 년 정부 프로그램으로 인해 유럽에서 태양 광 발전의 배치가 75 % 증가한 심각한 실리콘 부족 현상이있었습니다. 또한 반도체 제조업체의 실리콘 수요가 증가하고 있습니다. 반도체에 필요한 실리콘의 양은 생산 비용에서 차지하는 비중이 훨씬 적기 때문에 반도체 제조업체는 시장에서 판매되는 실리콘을 태양 광 회사보다 비싸게 사용할 수있었습니다.

초기 폴리 실리콘 생산자들은 과거의 과도한 투자로 인한 고통스런 경험 때문에 태양 에너지 수요 증가에 대한 대응이 느렸다. 실리콘 가격은 킬로그램 당 약 80 달러로 급격히 상승했고, 장기 계약 및 현물 가격에 대해 400 달러 / kg에 달했다. 2007 년에는 실리콘에 대한 제약이 심해져 태양 전지 산업이 셀 및 모듈 제조 용량의 약 4 분의 1을 유휴 상태로 만들었습니다. 이 부족은 또한 실리콘 전문가에게 현금과 신기술 개발 인센티브를 제공했으며 몇몇 새로운 생산자가 시장에 진입했습니다. 태양 산업의 초기 반응은 실리콘 재활용 개선에 초점을 맞추 었습니다. 이러한 잠재력이 소진되었을 때 기업들은 기존의 지멘스 프로세스에 대한 대안을 열심히 조사했습니다.

새로운 폴리 실리콘 공장을 짓는 데 약 3 년이 걸렸으므로 2008 년까지 계속 부족했다. 기존 태양 전지의 가격은 2005 년에서 2008 년 사이의 실리콘 부족 기간 동안 일정하거나 심지어 약간 상승했다. 이는 “어깨” 스완슨의 태양 광 학습 곡선에 얽매여 있으며 장기간의 부족으로 보조금없이 기존의 에너지 가격에 비해 경쟁력이 떨어지는 태양 광 발전을 지연시킬 수 있다고 우려했다.

그 동안 태양 광 산업은 웨이퍼 두께와 절단 손실을 줄이고 각 제조 단계에서 수율을 높이며 모듈 손실을 줄이고 패널 효율을 높임으로써 와트 당 그램 수를 줄였습니다. 마지막으로, 폴리 실리콘 생산량이 증가하면서 2009 년에 실리콘 부족으로 전세계 시장이 완화되었고 이후 수 년 동안 태양 광 산업의 가격이 급격히 하락하면서 과잉 설비로 이어졌습니다.

태양 광 용량 (2009-2013)
폴리 실리콘 산업이 부족한 기간 동안 추가적인 생산 능력을 갖추기 시작했을 때, 가격은 kg 당 15 달러로 떨어지면서 일부 생산자들은 생산을 중단하거나 부문을 빠져 나갔다. 킬로그램 당 약 20 달러의 가격으로 안정화 된 실리콘 가격과 호황을 누리고있는 태양 광 시장은 2009 년 이후로 엄청난 전세계 과잉을 줄이는데 도움이되었습니다. 그러나 PV 업계의 과잉 설비는 계속 유지되고 있습니다. 2013 년에는 38GW (EPIA 수치 업데이트)의 글로벌 기록 배포가 여전히 중국의 연간 생산 능력 인 약 60GW보다 훨씬 낮습니다. 계속 된 과잉 용량은 태양열 모듈 가격을 크게 낮춤으로써 더욱 감소되었으며, 결과적으로 많은 제조업체들이 더 이상 비용을 충당하거나 경쟁력을 유지할 수 없었습니다. PV 배치의 세계적 성장이 계속됨에 따라 과잉 용량과 세계 수요 사이의 격차는 2014 년에 향후 몇 년 내에 끝날 것으로 예상됩니다.

IEA-PVPS는 2014 년까지 수년간 제조 정상화가 천천히 진행된 태양 광 모듈 생산 능력의 전세계 활용에 대한 2014 년의 역사적인 데이터를 게시했습니다. 가동률은 생산 능력 대비 실제 생산량 대비 주어진 해. 2007 년 49 %의 낮은 수치에 도달했으며 모듈 생산 능력의 상당 부분을 차지하지 못한 실리콘 부족의 피크를 반영했습니다. 2013 년까지 가동률은 다소 회복되었고 63 %로 증가했습니다.

반덤핑 관세 (2012- 현재)
덤핑 방지 청원서가 접수되고 조사가 실시 된 후 미국은 2012 년 중국으로부터 수입 된 태양열 제품에 대해 31 %에서 250 %의 관세를 부과했다. 1 년 후 EU는 또한 반덤핑 및 반 보조금 조치를 부과했다. 2 년간 중국에서 평균 47.7 %의 태양열 패널 수입이 발생했다.

그 직후 중국은 태양 전지 생산을위한 공급 원료 인 미국 폴리 실리콘 수입에 대해 관세를 부과했다. 2014 년 1 월 중국 상무부는 Hemlock Semiconductor Corporation과 같은 미국 폴리 실리콘 생산 업체에 대한 반덤핑 관세를 57 %로 설정했으며 독일 Wacker Chemie 및 한국 OCI와 같은 다른 주요 폴리 실리콘 생산 업체는 영향을 크게받지 않았습니다. 이 모든 것이 지지자와 반대자 사이에 많은 논란을 불러 일으켰고 논쟁의 대상이되었습니다.

배치의 역사
전 세계적, 지역적, 전국적 규모의 배치 수치는 1990 년대 초반부터 잘 기록되어있다. 전세계 태양 광 발전 용량은 지속적으로 증가했지만 국가 별 배치 수치는 국가 정책에 크게 의존하기 때문에 훨씬 역동적이었습니다. 여러 조직이 매년 PV 배포에 대한 포괄적 인 보고서를 발표합니다. 여기에는 일반적으로 와트 피크로 제공되는 연간 및 누적 배치 PV 용량과 시장 별 분석, 향후 추세에 대한 심층 분석 및 예측이 포함됩니다.

전 세계 연간 배치
PV 배포의 기하 급수적 인 특성으로 인해 대부분의 전체 용량은 2017 년까지 설치되었습니다 (파이 차트 참조). 1990 년대 이래로, 2012 년을 제외하고는 매년 새로 설치된 태양 광 발전 용량이 기록적인 해였습니다. 초기 예상과는 달리 2017 년 초의 예측에 따르면 2017 년에는 85 기가 와트가 설치 될 것입니다. 그러나 수치는 2017 년 설비의 경우 95GW로 추정했다.

세계 누적
전세계 태양 광 발전 용량은 1992 년에서 2017 년 사이의 기하 급수적 인 곡선이었습니다. 아래 표는 매년 말까지 누적 명목 용량을 메가 와트 단위로 표시하고 전년 대비 증가율을 퍼센트로 표시합니다. 2014 년 전세계 용량은 139에서 185 GW로 33 % 증가 할 것으로 예상됩니다. 이는 전세계의 현재 PV 용량이 두 배로 증가하는 기하 급수적 인 증가율 29 % 또는 약 2.4 년에 해당합니다. 지수 성장 속도 : P (t) = P0ert, 여기서 P0는 139GW, 성장률은 0.29입니다 (두 배의 시간 t는 2.4 년이됩니다).