هزینه تولید پانل خورشیدی از دهه 1980 بیش از 5 ٪ کاهش یافته است. تحولی که صنعت انرژی را متحول کرده و راه را برای استفاده گسترده از فناوری فتوولتائیک هموار کرده است. یک مطالعه جدید از دانشگاه MIT نشان می دهد که این کاهش چشمگیر در هزینه ها نتیجه مجموعه ای از نوآوری های علمی و فنی است که نه تنها در صنعت خورشیدی ، بلکه از مناطق کاملاً متفاوت مانند نیمه هادی ها ، متالورژی ، نفت و گاز ، ساخت و حتی فرآیندهای قانونی سرچشمه می گیرد.
پانل های خورشیدی امروز دیگر فناوری لوکس و گران قیمت نیستند. از دهه 1980 ، قیمت تجهیزات بیش از 5 ٪ کاهش یافته است و راه را برای استفاده گسترده از سیستم های فتوولتائیک در سراسر جهان هموار می کند. اما چگونه این کاهش چشمگیر اتفاق افتاد؟
یک مطالعه جدید توسط دانشگاه MIT ، که در مجله PLOS One منتشر شده است ، با یک مطالعه دقیق از پنج دهه نوآوری ، نشان می دهد که بخش بزرگی از این موفقیت نه تنها نتیجه پیشرفت مستقیم در صنعت خورشیدی بلکه نتیجه استفاده از سایر فناوری ها و تجربیات بود.
نقش نوآوری های متعالی در تحول انرژی خورشیدی
به گفته محققان MIT ، بسیاری از نوآوری های کلیدی پنل خورشیدی از خارج از صنعت انرژی خورشیدی سرچشمه می گیرند. پیشرفت در مناطقی مانند نیمه هادی ها ، متالورژی ، تولید شیشه ، حفاری نفت و گاز ، ساخت و ساز و حتی فرآیندهای قانونی و اداری به هزینه ها کمک کرده است.
جسیکا ترانسیک ، نویسنده ارشد تحصیل و استاد در داده های MIT ، سیستم ها و جامعه می گوید: “روند کاهش هزینه ها بسیار پیچیده است و علم و مهندسی در سطوح اساسی نقش اساسی در این روند داشته اند.” “این شبکه دانش ، که از صنایع مختلف گردآوری شده است ، ستون فقرات تحولات فناوری فتوولتائیک است.”
از مدل ریاضی گرفته تا شناسایی نوآوری های کلیدی
تیم تحقیقاتی MIT توانسته است دو نوآوری مهم را که از سال 2 بر قیمت سیستم های خورشیدی تأثیر گذاشته است ، شناسایی کند. از شیشه ضد انعکاس گرفته تا سیستم های صدور مجوز آنلاین که روند نصب را تسهیل می کند.
یکی از یافته های مهم این مطالعه ، جداسازی تأثیر نوآوری بر هزینه ماژول های فتوولتائیک (PV) و تعادل سیستم (BOS) بود.
- ماژول های عظیم PV بیشتر از نوآوری های سخت افزاری استفاده کرده اند.
- هزینه های BOS که شامل نصب ، اینورترها و سیم کشی ها است ، بیشترین تأثیر را در نرم افزار و نوآوری های فرآیند داشته است.
مثال: هزینه کاهش 4 دلار در هر وات با یک نوآوری ساده
به گفته محققان ، یکی از پیشرفت های مهم معرفی اره های سیم در دهه 1980 بود. این روش با کاهش از دست دادن سیلیکون و افزایش سرعت تولید ، هزینه کلی سیستم های فتوولتائیک را کاهش می دهد.
صنایع غیر مستحکم اما تأثیرگذار
نتایج نشان می دهد که صنایعی مانند الکترونیک ، نیمه هادی ، نفت و گاز نقش مهمی در بهبود فن آوری های خورشیدی ایفا کرده اند. همچنین ، بسیاری از نوآوری های مرتبط با BOS توسط دولت های محلی ، انجمن های حرفه ای و مؤسسات شهری ارائه شده است. به عنوان مثال ، نرم افزار بررسی خودکار مهندسی که باعث کاهش زمان صدور مجوز نصب تا چند ساعت می شود.
آینده: هوش مصنوعی و روباتیک که انرژی خورشیدی را ارائه می دهند
محققان پیش بینی می کنند که روباتیک ، هوش مصنوعی و ابزارهای دیجیتالی پیشرفته می توانند هزینه نصب و نگهداری پانل ها را در سالهای آینده کاهش دهند. سیستم های ارزیابی خودکار ، ارزیابی از راه دور سایت و حتی الگوریتم های بهینه سازی زنجیره تأمین می توانند قدم بعدی برای کاهش هزینه ها بردارند.
مطالعه MIT نشان می دهد که کاهش هزینه های فناوری خورشیدی نتیجه هم افزایی عظیم بین علوم مختلف و صنایع بوده است. این تجربه می تواند الگویی برای سایر مناطق انرژی تجدید پذیر باشد.
همانطور که Transica می گوید ، روند نوآوری دیگر یک جعبه سیاه نیست. یک مطالعه دقیق از گذشته می تواند آینده را روشن کند. اکنون که صنعت خورشیدی به مرزهای جدیدی از کارآیی و کاهش هزینه نزدیک می شود ، نقش همکاری بین صنعتی و استفاده از دانش خارجی از همیشه مهمتر است.





