نمو الخلايا الشمسية

نمو الخلايا الشمسية
لأكثر من عقدين أصبح منحنى انتشار الخلايا الشمسية منحنى تصاعديا. فخلال هذه الفترة، الخلايا الضوئية (PV) والمعروفة أيضا بالخلايا الشمسية تطورت بشكل ملحوظ في الأسواق حتى أصبحت تستخدم كأحد أهم مصادر توليد الكهرباء الأساسية.
فمنذ بداية ظهور الخلايا الشمسية لأول مرة كمصادر للطاقة المتجددة، تم استخدامها من قبل بعض الحكومات كإستثمار.
وبمرور الوقت، انتشرت هذة الخلايا في اليابان والدول الأوروبية الرائدة بشكل ملحوظ.
ونتيجة لذلك، إنخفضت تكلفة إنشاء نظام خلايا شمسية نتيجة لاستخدام أساليب حديثة في التكنولوجيا ووفورات الحجم بسبب ارتفاع حجم إنتاج الشركات. وبلغ ذروته عندما دخلت الصين في صناعة هذة الخلايا.
منذ ذلك الوقت، اكتسبت صناعة الخلايا الشمسية صيتا على مستوى العالم بشكل عام، وفي آسيا وأمريكا الشمالية بشكل خاص. أخذت هذه الصناعة في النمو حتى أصبحت الآن منافسة لمصادر الطاقة التقليدية في أكثر من 30 دولة.
إن توقع مدى انتشار هذة الخلايا الضوئية هي عملية صعبة جدا ومحاطه بالعديد من التساؤلات والشكوك من الوكالات الرسمية كالوكالة الدولية للطاقة التي تجدد توقعاتها كل سنة.
في الماضي، كانت الولايات المتحدة تتصدر قائمة الدول المستخدمة للخلايا الضوئية لسنين عديدة. فكانت سعة إنتاجها تصل إلى 77 ميجاوات في عام 1996 . وهو رقم أكبر من أي سعة إنتاجية لأي دولة من دول العالم.
ثم أتت اليابان لتصبح أكثر الدول إنتاجا للكهرباء من الطاقة الشمسية حتى عام 2005، وسرعان ما تصدرت ألمانيا القائمة. فهي الآن تقترب من توليد 40000 ميجاوات من الخلايا الشمسية. ولم تكن الصين بعيده عن المنافسة فأعلنت أنها بحلول عام 2017 ستصل سعتها الإنتاجية من الخلايا الشمسية إلى 70000 ميجاوات أي أكبر بثلاثة أضعاف السعة الحالية. وبالفعل في عام 2015 أصبحت الصين الرائدة هذا المجال.
بنهاية عام 2014، وصلت السعة الكلية للكهرباء المولدة من الطاقة الشمسية إلى 178 جيجاوات بأقل تقدير. وهي كفاية لتغطية احتياج 1 % من متطلبات الكهرباء على مستوى العالم.
أما الآن فتصل نسبة مشاركة الخلايا الشمسية إلى 7.9% من السعة السنوية للكهرباء في إيطاليا، و7 % بالنسبة لألمانيا.
وبحلول عام 2015، من المتوقع أن تصل الزيادة إلى 55 جيجاوات على مستوى العالم. وأن يصل الناتج الكلي إلى الضعف أو ثلاث أضعاف ليقترب من 500 جيجا وات من الآن وحتى عام 2020 .
وبحلول عام 2050، يتوقع أن تكون الطاقة الشمسية هي المصدر الأساسي لتوليد الكهرباء في جميع أنحاء العالم. وأن تصل مساهمة الخلايا الكهروضوئية إلى 16 % ، وأنظمة الطاقة الشمسية المركزة إلى 11 % . لترفتع السعة الكلية إلى 4600 جيجاوات. وهو رقم كافى لتلبية احتياج نصف الصين والهند في ذلك الوقت.
الحالة الحالية
الوحدة الأساسية لقياس الطاقة هي الوات ومتضاعفاتها مثل الكيلووات، ميجاوات، تيرا وات. والوحدة المستخدمة في هذا المقال هي الميجاوات.
على مستوى العالم
في عام 2014، إزدات السعة الكلية التراكمية للطاقة المولدة حوالي 40.1 جيجاوات (وصل حجم الزيادة إلى 28%) ووصل بأقل تقدير إلى 178 جيجاوات في نهاية العام، وهو رقم كافي لتوفير 1% من إستهلاك العالم للطاقة والذي وصل آنذاك إلى 18400 تيراوات ساعة. وبالرغم من أن هذا الرقم يعتبر رقم قياسي جديد في تاريخ توليد الطاقة الكهربية من الخلايا الشمسية. فقد كانت التوقعات أعلى من ذلك، فكان يتوقع توليد من 44 إلى 46 جيجا وات. وبذلك كانت نسبة مشاركة الخلايا الشمسية أعلى ب5% بالمقارنة من مشاركتها في 2013 حيث وصلت الزيادة إلى 38.3 جيجاوات.
المناطق
في عام 2014، كانت قارة آسيا هي المنطقة الأسرع نموا في استخدام الطاقة الشمسية على مستوى العالم، بما يقارب من 60% من المنشآت العالمية. حيث وصل إنتاج كلا من الصين واليابان فقط إلى 20 جيجاوات بما يعادل نصف الانتشار العالمي.
في حين استمر إنتاج أوروبا في الانخفاض فوصل الإنتاج إلى 7 جيجاوات بما يعادل 18% من السعة الكلية للعالم، أي أقل بثلاث مرات مما كانت عليه في 2011 حيث أنتجت وقتها 22 جيجاوات.
كانت هذة هي المرة الأولى التي يقترب فيها إنتاج أمريكا الشمالية والجنوبية من إنتاج أوروبا فوصل إلى 7.1 جيجاوات بما يعادل 18 % من الإنتاج العالمي.
وكان هذا بسبب النمو الهائل في هذا المجال في الولايات المتحدة عموما، وكندا وتشيلي والمكسيك بشكل خاص.
عند الترتيب من حيث السعة الكلية المنتجة، تظل أوروبا في صدارة الدول برصيد 88 جيجاوات بما يعادل نص الإنتاج العالمي البالغ 178 جيجاوات.
تغطي الطاقة الشمسية الآن 3.5 من الطاقة الكهربية للإتحاد الأوروبي، و7% من الطاقة الكهربية المستخدمة في ساعات الذروة. وتأتي منطقة آسيا والمحيط الهادئ (APAC) والتي تشمل الدول الواقعة غرب المحيط الهادئ مثل اليابان والهند وأستراليا في المركز الثاني برصيد 20% من السعة العالمية.
بينما تأتي الصين في المركز الثالث برصيد 16% تليها الأمريكيتين برصيد 12% ، ويحتل الشرق الأوسط ودول أفريقيا وباقي دول العالم في المركز الأخير برصيد 3.3% من الإنتاج العالمي.
على الرغم من وجود إمكانيات كبيرة غير مستخدمة في هذة الدول خصوصا الدول الواقعة في الحزام الشمسي.
الدول
تتربع الصين على عرش الدول الأكثر إنتاجا للكهرباء باستخدام الخلايا الشمسية. ففي عام 2014 وصل حجم الإنتاج لها إلى أكثر من 10.6 جيجاوات. تليها اليابان بأكثر من 9.6 جيجاوات، تليها الولايات المتحدة بأكثر من 6.2 جيجاوات، بينما وصل إنتاج المملكة المتحدة إلى أكثر من 2.3 جيجاوات لتتصدر دول الإتحاد الأوروبي تأتي بعدها ألمانيا بأكثر من 1.9 جيجاوات وفرنسا بأكثر من0.9 جيجاوات. حافظت ألمانيا أكثر من عام على مكانتها كأكثر الدول إنتاجا للطاقة الشمسية، حيث وصلت السعة الإنتاجية لها إلى 38.2 جيجاوات.
كانت تشيلي بسعة إنتاجية 0.4 جيجاوات وجنوب أفريقيا بسعة 0.8 جيجاوات هم الوافدين الجدد لعام 2014 . ودخلت دول جنوب أفريقيا قائمة أكثر 10 دول إنتاجا للطاقة الشمسية للمرة الأولى. ويوجد حاليا أكثر من 20 دولة حول العالم مجموع السعة الإنتاجية لهم أكبر من 1 جيجاوات. تايلاند 1.299 ميجاوات، هولندا 1.123 ميجاوات، سويسرا 1.076 ميجاوات، جميعا كثروا حاجز الجيجاوات بنهاية عام 2014 . استنادا إلى بيانات الوكالة الدولية للطاقة، فإن السعة الإنتاجية الآن في إيطاليا، ألمانيا، اليونان كافية لتغطية ما بين 7% إلى 8% من إستهلاكها للطاقة.
لا يمكن إهمال الدول التي تخطت حاجز 100 ميجاوات ككندا التي وصل إنتاجها إلى 500 ميجاوات، تايلاند 475 ميجاوات، هولندا 400 ميجاوات، تيوان 400 ميجاوات، إيطاليا 385 ميجاوات، تشيلي 1.113 ميجاوات، سويسرا 320 ميجاوات، إسرائيل 250 ميجاوات، النمسا 140 ميجاوات، البرتغال 110 ميجاوات. وتتذيل القائمة بلجيكا 65 ميجاوات، بلغاريا 2 ميجاوات، الجمهورية التشيكية 2 ميجاوات، اليونان 16 ميجاوات، رومانيا 69 ميجاوات، سلوفاكيا 0.4 ميجاوات، إسبانيا 22 ميجاوات. فتطويرات هذه الدول لا تعتبر ضعيفة جدا إذا ما قورنت بتطورات السنين السابقة.
التنبؤات
التنبؤ لعام 2016
في إبريل 2016، تنبأت مجموعة كابيتال ميركوم بأن يصل حجم الزيادة في إنتاج الطاقة الشمسية إلى 66.7 ميجاوات في الصين، الولايات المتحدة، اليابان، والهند ليتصدروا بذلك سوق الطاقة الشمسية لعام 2016.
التنبؤ لعام 2015
في يونيو 2015، أعلنت وكالة الطاقة الشمسية بأوروبا (SPE) في تقرير بعنوان «نظرة على السوق العالمي للطاقة الشمسية من 2015 إلى 2019»، أن منظمات الطاقة الشمسية الأوروبية تتوقع أن تتراوح السعة الإنتاجية ما بين 41 جيجاوات كحد أدنى و 60 جيجاوات كحد أقصى. بينما أعلن اللوبي الأوروبي أنهم يتوقعون نموا يتراوح من 35 إلى 53 جيجاوات.
لذلك يتوجب على الوكالة الدولية للطاقة (IEA) أن تقوم بتحديث توقعاتها لعام 2015 . ووعدت بأن ينشر التوقع الجديد قبل يوم 1 أكتوبر 2015 ليتزامن مع مؤتمر «مستقبل سوق الطاقة المتجددة» على هامش اجتماع مجموعة العشرين في إسطنبول، تركيا. ففي أغسطس 2014، توقعت الوكالة أن تصل الزيادة في 2015 إلى 38 جيجاوات. كما إنتقدت الوكالة النمو البطيء في بعض الدول.
بينما تنبأ معهد IHS للتكنولوجيا بأن يصل حجم النمو إلى 59 جيجاوات أي زيادة بنسبة 33% في عام 2015، وتنبأ أيضا بنمو الطاقة الشمسية المركزة وزيادة استخدام كل من الخلايا أحادية التبلر ومتعددة التبلر والخلايا المصنوعة من أشباة الموصلات. وأن تكون الطاقة الشمسية السنوية المولدة في كاليفورنيا أكبر ب10% من الطاقة المولدة في باقي الولايات، وكذلك أكبر من المولدة في إيطاليا وألمانيا.
يتوقع البنك الألماني (DB) أن يصل النمو إلى 54 جيجاوات في 2015، وأن يتسبب ذلك في قيام ثورة في الإستثمارات وتحسين الأسعار لتكون أكثر تنافسية، ويرجع ذلك إلى أن الطاقة الشمسية لا تعتمد على أسعار البترول. وأن تمدد الشبكة لتشمل 30 دولة في أنحاء العالم (مقارنة ب19 في العام السابق). وأن تصل تكاليف الإنشاء على أسطح المنازل ما بين 0.08 و 0.13 دولار لكل كيلو وات ساعة. وقدر أن تتراوح التكلفة في الصين من 1 دولار لكل وات إلى 2.90 دولار لكل وات للأنظمة الموجودة على أسطح المنازل.
في عام 2015، تنبأت مجموعة ميركوم (MC) أن تصل حجم الزيادة إلى 57.8 جيجاوات (وتنبأوا من أشهر قليلة أن تكون الزيادة أكبر من 54.5 جيجاوات)، في حين تتوقع مؤسسة بلومبرغ للطاقة المتجددة (BNEF) أن تصل حجم الزيادة إلى أكبر من 55 جيجاوات. أشار تقرير مايكل ليبريتش بعنوان «10 توقعات للطاقة النظيفة في 2015» أن الطاقة الشمسية في أفريقيا تنتشر بصورة مستمرة، وأنه يجب عليهم تقليل فرض الضرائب على الأنظمة المنشأة على الأسطح لتشجيع المستثمرين، كما أكد أن الطاقة الشمسية هي مصدر رخيص للطاقة. في يونيو 2015، قدرت إذاعة جرين تك (GTM) أن الزيادة في الطاقة الشمسية ستصل في عام 2015 إلى ما يقارب 55 جيجاوات.
كما يتوقع أن يصل حجم الزيادة في 40 دولة إلى أكثر من 100 ميجاوات في 2015 (كان التوقع 25 دولة لعام 2014). نشرت رابطة صناعات الطاقة الشمسية (SEIA) تقرير تتوقع فيه أن تتراوح الزيادة في الولايات المتحدة من 7.9 جيجاوات إلى 9.4 جيجاوات بنسبة زيادة تتراوح بين 30 – 45 % عن السنة السابقة، وفي المملكة المتحدة ما بين 2.9 – 3.5 جيجاوات، وأن تسجل اليابان رقم جديد لها بزبادة تتراوح ما بين 9 إلى 10.4 جيجاوات.
ورجوع أوروبا إلى المنافسة مرة أخرى بعد مرورها بثلاثة أعوام من التأخير ليصل حجم الزيادة بها إلى أكبر من 9.4 جيجاوات بنسبة نمو 19% عن ما زادته في عام 2014. في حين أعلنت الحكومة الصينية هدفها بأن تصل إلى زيادة قدرها 17.8 جيجاوات، أعلى من هدفها الذي حددته لعام 2014 ولم تستطع تحقيقه. ويتوقع أن تصل الزيادة في الهند إلى أكبر من 2 جيجاوات بزيادة تصل إلى ثلاثه أضعاف ما حققته في العام السابق ، وأن تصل في تايلاند إلى 1.1 جيجاوات، بينما تظل ثابته في كل من إستراليا وألمانيا، وأن تصل في أمريكا اللاتينية إلى 2.2 جيجاوات، مع مساهمة كبيرة لدول أمريكا الوسطى فيتوقع أن تزيد تشيلي إنتاجها إلى الضعف والمكسيك إلى ثلاث أضعاف.
تتصدر تشيلي قائمة أكثر خمس دول من أمريكا اللاتينية تطورا في الطاقة الشمسية لعام 2015 برصيد 1 جيجاوات، ثم هندوراس في المركز الثاني برصيد 460 ميجاوات، تأتي المكسيك في المركز الثالث برصيد 195 ميجاوات، بينما غواتيمالا في المركز الرابع برصيد 98 ميجاوات، وأخيرا بنما في المركز الخامس برصيد 62 ميجاوات. ومن المتوقع أيضا حدوث نمو سريع في الطاقة الشمسية في الأردن، باكستان والفلبين.
التوقعات العالمية قصيرة الأجل 2020
توجد العديد من التوقعات قصيرة ومتوسطة الأجل تم نشرها من العديد من المنظمات ومراكز الأبحاث على مستوى العالم . هذا غير السيناريوهات والتقارير التي تنشرها كل من الوكالة الدولية للطاقة (IEA) ووكالة الطاقة الشمسية بأوروبا (SPE) من وقت لآخر . ويبين الجدول التالي التوقعات المختلفة لسعة الطاقة الشمسية لعام 2020 . وترتيب السعة في الجدول ترتيب تصاعدي . كما يبين الجدول السعة المضافة من عام 2015 إلى عام 2020 ومعدل الزيادة السنوية . تتوقع أقل السيناريوهات وصول السعة إلى 400 جيجاوات أو أكثر . بينما أكثر السيناريوهات تفاؤلا تتوقع وصول السعة إلى 500 جيجاوات أو اقل قليلا.
تتوقع الرابطة الأوروبية للصناعات الكهربائية الضوئية حدوث نمو سريع للطاقة الشمسية في كل من الصين، جنوب شرق آسيا، أمريكا اللاتينية، الشرق الأوسط، شمال أفريقيا والهند، وأنه بحلول عام 2019 ستتراوح السعة السنوية على مستوى العالم من 396 جيجاوات (كحد أدنى) و 540 جيجاوات (كحد أقصى). مسجله بذلك ضعف أو ثلاثة أضعاف ما تم تحقيقه في أخر خمس سنين .
تتوقع شركة فروست أند سوليفان أن تصل حجم الزيادة على مستوى العالم إلى 446 جيجاوات بحلول عام 2020، وأن تكون الصين والهند وأمريكا الشمالية هم الدول الأكثر نموا وتطورا في هذا المجال، وأن أوروبا ستعمل على مضاعفة إنتاجها في ذلك الوقت.
نشرت شركة جراند فيو وهي شركة استشارة متخصصة في بحوث التسويق مقرها في سان فرانسيسكو تقرير عن مستقبل الطاقة الشمسية في مارس 2015 . ذكرت فيه أن التطور في بلاد مثل البرازيل والمملكة العربية السعودية ليس على المستوى المطلوب، وأرجعت ذلك إلى عدم الإستغلال الأمثل للظروف البيئية والإمكانيات المتاحة، وأنه إذا تم الإستغلال الجيد ستحدث ثورة في هذا المجال في غضون ست أعوام . هذا بالإضافة إلى استمرار الصين في تطوير هذا المجال وتخفيض أسعار الكيلووات في السوق العالمي . وتتوقع الشركة أن تصل حجم الزيادة إلى 490 جيجاوات بحلول عام 2020.
في حين يرى اتحاد السوق للطاقة الشمسية (PVMA)، وهو اتحاد تأسس مؤخرا مكون من العديد من المراكز البحثية أن تصل السعة الإجماليه للطاقة الشمسية على مستوى العالم من 444 إلى 630 جيجاوات بحلول عام 2020. ففي أقل سيناريو لها تتوقع أن تتراوح الزيادة السنوية ما بين 40 إلى 50 جيجاوات في نهاية العقد الحالى، بينما في السيناريو الأعلى توقعت أن تتراوح الزيادة ما بين 60 إلى 90 جيجاوات في غضون 5 أعوام . ويأتي السيناريو الأوسط بزيادة سنوية تتراوح ما بين 50 إلى 70 جيجاوات لتصل السعة الإجمالية إلى 536 جيجاوات بحلول عام 2020. وهذا السيناريو هو المذكور في الجدول المقابل والذي نشرتة الوكالة الأوروبية للطاقة الشمسية .
في يونيو 2015 نشرت إذاعة جرين تك (GTM) تقرير بعنوان «نظرة على توقعات الطلب العالمي للطاقة الشمسية لعام 2020» ذكرت فيه أن حجم الزيادة سيتراوح ما بين 40 جيجاوات إلى 135 جيجاوات، لتصل السعة الإجمالية الكلية على مستوى العالم تقريبا إلى 700 جيجاوات بحلول عام 2020، ليصبح بذلك التقرير الأكثر تفاؤلا من بين جميع التقارير المنشورة في ذلك الوقت . فتوقعت زيادة 518 جيجاوات في خمس سنوات فقط من عام 2015 إلى عام 2020 . وهو ضعف ما توقعته الوكالة الدولية للطاقة (IEA) في تقرير نشرته قبلها ب10 أشهر، توقعت فيه زيادة 225 جيجاوات فقط في الخمس سنوات القادمة.
ترى الوكالة الدولية للطاقة (IEA) أن الزيادة ستتراوح من 36 إلى 39 جيجاوات حتى عام 2020، لتصل السعة الكلية إلى 403 جيجاوات، ونشرت ذلك في تقريرها عن المستقبل القريب لسوق الطاقة لعام 2014 . اختلف هذا التقرير عن سابقة في عام 2013 أن توقع الزيادة في زاد بنسبة 6% فزاد من 308 جيجاوات إلى 326 جيجاوات بينما إنخفض توقعها للزيادة الكلية في نهاية العام .
الجدول المقابل يوضح الفرق بين نسختي عام 2014 و 2013. كما توقعوا أنه بحلول عام 2017 ستنخفض الزيادة بشكل ملحوظ في الولايات المتحدة وانتهاء الثورة الصناعية في اليابان. كما ذكر التقرير أن الزيادة لن تتعدى حاجز 40 جيجاوات ليتحول بذلك المعدل الإيجابي إلى سلبي لأول مرة في تاريخ هذه الصناعة. عند نشر هذا السيناريو نال اهتمام الجميع، وأصبحت قضية العام في محاولة لإعادة المؤشر إلى حالته الطبيعيه .
تتوقع الوكالة الدولية للطاقة (IEA) أن تزداد السعة الإجمالية من 465 جيجاوات إلى 515 جيجاوات بحلول عام 2020 .
في عام 2020، حسب خريطة الطريق التي نشرتها الوكالة فإن الصين سيصل إنتاجها إلى 110 جيجاوات، بينما اليابان وألمانيا سيصل كل منهما إلى 50 جيجاوات . تأتي الولايات المتحدة في المركز الرابع برصيد 40 جيجاوات، سابقه كل من إيطاليا برصيد 25 جيجاوات والهند برصيد 15 جيجاوات. بينما يقارب إنتاج كل من المملكة المتحدة، فرنسا، أستراليا على 10 جيجاوات لكل منهما . نشرت الوكالة هذا التقرير في سبتمبر 2014 .
بعد مرور شهرين من الإعلان عن هذا التقرير أعلنت الهند أنها تنوي الوصول إلى إنتاج 100 جيجاوات من الطاقة الشمسية بحلول عام 2022 . وبعد ست شهور أخرى تنبأت رابطة صناعات الطاقة الشمسية (SEIA) أن السعة الإنتاجية للولايات المتحدة ستصل إلى 40 جيجاوات بنهاية عام 2016. وفي يوليو 2015 أعلنت المملكة المتحدة أنها ستتخطى حاجز 10 جيجاوات في الشهور الأولى من عام 2013 .
أعلنت الوكالة الدولية للطاقة (IEA) أن التقرير القادم عن خريطة الطريق سينشر عام 2018 .
التوقعات طويلة المدى (2050)
في عام 2014، نشرت الوكالة الدولية للطاقة (IEA) النسخة النهائية لخريطة الطريق «تقرير عن الطاقة الشمسية» منادية بوضع سياسات واضحة للتعاملات في سوق الطاقة.
خريطة طريق الوكالة الدولية للطاقة «الطاقة الشمسية» (سبتمبر 2014)
«لقد حدث الكثير منذ أخر تقرير تم نشره عن مستقبل الطاقة الشمسية . فتطورت بشكل هائل عما كان متوقع . بحلول عام 2020 يحتمل الوصول إلى ضعف ما كان يتوقع نتيجة للتكنولوجيا وانخفاض الأسعار . أدى هذا التقدم جنبا إلى جنب التغيرات المهمة في مجالات الطاقة لاسيما تطور الطاقة النووية وزيادة نسبة ثاني أكسيد الكربون في الهواء إلى زيادة إهتمام الوكالة بضرورة استخدام الطاقة الشمسية للحد من تغيرات المناخ . كما يوضح هذا التقرير حصة الخلايا الشمسية في توليد الكهرباء على مستوى العالم والتي ستصل إلى 16% وأكثر بحلول عام 2050 مقارنة مع 11% المتوقعة في خريطة طريق عام 2010 .»
التوقعات الإقليمية
الصين
في أكتوبر 2015، أعلنت الإدارة الدولية للطاقة في الصين انها تهدف الي الوصول الي 23.1 جيجاوات في عام 2015، في حين كان هدفها السابق 17.8 جيجاوات والتي اعلنت عنه في مارس 2015، الذي كان بالفعل أكبر من السعة العالمية الكلية لعام 2010. مع هذا الهدف ستتخطى الصين ألمانيا بسعة تصل إلى 40 جيجاوات بنهاية العام لتصبح بذلك الدولة الأكثر انتاجا للطاقة الشمسية .
بحلول أكتوبر 2015، بدأت الصين في زيادة السعة الكهربية لتصل ال 150 جيجاوات بحلول عام 2010 ، بزيادة قدرها 50 جيجاوات بالمقارنة مع هدفها عام 2020 المعلن عنه في أكتوبر 2014، تخطط الصين أيضا لتحقيق زيادة قدرها 100 جيجاوات من الطاقة الشمسية جمبا إلى جنب مع زيادة قدرها 200 جيجاوات من طاقة الرياح،350 جيجاوات من الطاقة الكهرومائية و 58 جيجاوات من الطاقة النووية.
عموما، تزيد الصين بصفة دائما أهدافها السنوية وقصيرة الأجل . بالرغم من أن التوقعات تختلف دائما مع مرور الاعوام . في عام 2013 و2014 كان من المتوقع ان تصل الزيادة في الصين إلى 10 جيجاوات لكل عام . في فبراير 2014، رفعت الصين هدفها من 10 جيجاوات إلى 14 جيجاوات (تم تخفيضه إلى 13 جيجاوات ) وانتهى العام بوصول الزيادة إلى 10.6 جيجاوات نتيجة العقبات والاعطال في المحطات الشمسية.
الهند
في عام 2016، خططت الهند لتشييد أكبر محطة طاقة شمسية في العالم بسعة إجمالية 750 ميجاوات. كما تهدف إلى زيادة 100 جيجاوات بحلول عام 2022، هذا الهدف أكبر بخمس أضعاف من الهدف السابق. على الرغم من ان الزيادة فيالطاقة الشمسية في الهند اقل من التوقعات لم ينتهي الامر عند ذلك فقط ففي عام 2013 انخفضت التوقعات من 1,115 ميجاوات إلى 616ميجاوات في عام 2014 . وهذا ما يناقض سياسه الدولة التي تشجع الاستثمار في الطاقة الشمسية . في عام 2015 تم الوصول إلى 3018 ميجاوات بينما كان الهدف 2 جيجاوات . في 13 يوليو أعلنت الهند انها تخطت حاجز 4 جيجاوات ووصلت إلى 4,096 ميجاوات . في حين أنتجت كلا من دولة راجستان وغوجارات 1.164 ميجاوات و1.000 ميجاوان على التوالي.
اليابان
نجحت اليابان في تحقيق رقم قياسي جديد بنجاحها في إنتاج 9.7 جيجاوات في عام 2014، مقارنة ب6.9 جيجاوات في عام 2013 . بنهاية عام 2014 نجحت اليابان في رفع السعة الإجمالية للطاقة الشمسية إلى 23.3 جيجاوات، هذا الرقم يمكنها من توفير 2.5٪ لمتطلبات الكهرباء على المستوى المحلي .
في عام 2014، تخطت اليابان إيطاليا (18.5 جيجاوات) لتصبح ثالث أكبر دولة منتجة للطاقة الشمسية من حيث السعة التراكمية . كما تتوقع IHS أن تحافظ اليابان على مركزها كثاني أكبر سوق للطاقة الشمسية، وأن يصل معدل النمو بها إلى 4٪ لتضيف 10.4 جيجاوات في عام 2015 .
الولايات المتحدة الأمريكية
في مارس 2015، رابطة صناعات الطاقة الشمسية SEIA وإذاعة جرين تك GTM أعلنوا عن الطاقة المتولدة في عام 2014 . فوصل الناتج إلى 6.2 جيجاوات بمعدل نمو 30٪ عن عام 2013 (كان الناتج 6.5 جيجاوات في سبتمبر 2014). وبهذا تصل السعة التراكمية للولايات المتحدة إلى 18.3 جيجاوات . وفقا لما نشرته الوكالة الدولية للطاقة IEA فإن الزيادة قد وصلت إلى 7 جيجاوات في 2014 أكبر مما توقعته SEIA ب800 ميجاوات .
في يونيو 2014 قام بنك باركليز بخفض سندات شركات المرافق العامه في الولايات المتحدة، متوقعا المزيد من المنافسة نتيجة لإتجاه العديد من المنازل لمصادر الطاقة المتجددة وتخزينهم للكهرباء . وأعلن أن هذا يمكن أن يؤدي إلى تغير جذري في قيمة الفائدة وتحويل النظام ليكون كل عشر سنوات، مع توقع حدوث انخفاض شديد في تسعيرة الكهرباء .وأنه من المتوقع أن تصل الزيادة في عام 2015 إلى 8.1 جيجاوات (لتصل بذلك السعة التراكمية إلى 26.4) بنهاية العام.
بينما صرحت مصادر أخرى أن الزيادة قد تصل إلى 9 جيجاوات في عام 2015، قبل أن تبلغ ذروتها في عام 2016 . في مايو 2015 توقعت SEIA أن يصل معدل النمو من 25٪ إلى 50٪ في 2016 . وأن تصل السعة التراكمية إلى 40 جيجاوات بنهاية عام 2016، لتبلغ القدرة المضافة في عام 2016 تقريبا 13 جيجاوات .
أوروبا
تتوقع وكالة الطاقة الشمسية بأوروبا (EPIA) أن تتجاوز السعة الكهربية في أوروبا حاجز 150 جيجاوات بحلول عام 2020 . وتجد أن خطط تطوير الطاقة المتجددة التي تشرف عليها المفوضية الأوروبية متحفظة جدا ، كهدف توليد 84 جيجاوات من الطاقة الشمسية بحلول عام 2020 والتي تم تخطيه عام 2014 .
ترى وكالة الطاقة الشمسية بأوروبا (EPIA) أن السعة ستتراوح من 330 جيجاوات إلى 500 جيجاوات بحلول عام 2030 ، مولدة طاقة كافية لتغطيه إحتياج 10٪ إلى 15٪ من إحتياج أوروبا للكهرباء . ولكن مؤخرا تم إعادة التقييم ليصبح أكثر تشاؤما (يغطي من 7٪ إلى 11٪ فقط).
في عام 2014 ، استمر مسلسل الهبوط في السوق الأوروبية على الرغم من إرتفاع معدلات النمو في اغلب البلدان . مثل المملكة المتحدة (+80٪) ، هولندا (+54٪) ، سويسرا (+42٪) ، النمسا (+22٪) وفرنسا (+20٪) ، أدى هذا النمو إلى إرتفاع توقعات الزيادة السنوية لهم من 643 ميجاوات في 2013 إلى 927 ميجاوات في 2014 . ولكن في بعض البلاد وعلى الرغم من إرتفاع معدل النمو بها إلا أن السعة الكلية التراكمية إنخفضت بأكثر من 1٪ . وهم بترتيب تنازلي رومانيا 6٪ (69 ميجاوات) ، ألمانيا 5.2٪ (1.900 ميجاوات) ، إيطاليا 2.1٪ (385 ميجاوات) ، بلجيكا 2.1٪ (65 ميجاوات) ، إسبانيا 0.4٪ (22 ميجاوات) ، بلغاريا 0.2٪ (1.6 ميجاوات) ، سلوفاكيا 0.08٪ (0.4 ميجاوات) ، اليونان 0.06٪ (1.6 ميجاوات) وجمهورية التشيك 0.01٪ (1.7 ميجاوات).
تمتلك المملكة المتحدة أعلى معدل نمو لتصبح بذلك رابع أكبر دولة من حيث الزيادة بعد الصين واليابان والولايات المتحدة . ففي عام 2014 وصلت الزيادة في الممكلة إلى أكثر من 2.2 جيجاوات (مقابل 1.1 جيجاوات في عام 2013) لتزداد السعة التراكمية بنسبة 80٪ إلى 5.1 جيجاوات بنهاية العام.
بينما استمر معدل الهبوط في كلا من ألمانيا وإيطاليا ، ومن المتوقع إستمرار هذا هذا الهبوط إلى 1.3 جيجاوات في عام 2015 . في عام 2014 ولدت ألمانيا 1.926 ميجاوات أقل بنسبة 36٪ من النسبة المتوقعة 3.300 ميجاوات التي تم نشرها في عام 2013 . في الفترة ما بين 2010-2012 كانت ألمانيا في الصدارة برصيد سنوي أكبر من 7 جيجاوات . ووصلت السعة الكلية التراكمية لها إلى 38.2 جيجاوات ليصل نصيب الفرد إلى 475 وات لكل فرد .
في إيطاليا ولدت 385 ميجاوات فقط ، أقل بكثير مما كان متوقعا . ووصلت السعة الكلية التراكمية إلى 18.5 جيجاوات بنصيب 304 وات لكل فرد . تساهم الطاقة الشمسية بتوفير 7.9٪ من إستهلاك إيطاليا للكهرباء ، 7.6٪ و 7٪ من إستهلاك اليونان وألمانيا .
تاريخ الدول الرائدة
من خمسينات القرن الماضي ، عندما تم الإعلان عن صناعة أول خليه شمسية تجاريا ، إهتمت دول بعينها بذلك المجال من الصناعة وسيطرت على سوق الطاقة الشمسية ، تأتي في الصدارة الولايات المتحدة ثم اليابان تتبعهم ألمانيا وتظهر الآن الصين بقوة
الولايات المتحدة 1954-1996
تعتبر الولايات المتحدة هي مخترعة الخلايا الشمسية الحديثة ، واحتلت المركز الأول كأكبر سعة إنتاجية للعديد من السنين . قام المهندس الأمريكي روسيل اوهل في مختبرات بيل بصناعة أول خلية شمسية في عام 1946، معتمدا بذلك على أبحاث مهندسي السويد والألمان .
ونجحوا أيضا في هذه المختبرات بصناعة أول خلية سليكون في عام 1954.
كانت شركة هوفمان للالكترونيات هي الشركة الرائدة في صناعة خلايا السليكون الشمسية من بداية عام 1950 الي نهايات الستينيات ، نجحت في ذلك الوقت أيضا بتطوير كفاءة الخلايا الشمسية، في عام 1958 تم استخدام أول خلية شمسية في مجال الفضاء . عملت الشركة على توفير الطاقة لقمر فانغارد 1 .
في عام 1977 قام رئيس الولايات المتحدة جيمي كارتر رقم39 بتركيب سخانات شمسية في البيت الأبيض لدعم فكرة الطاقة الشمسية. وقام المعمل الدولي للطاقة المتجددة بانشاء معهد ابحاث الطاقة الشمسية في غولدن، كولورادو.
في فترة الثمانينيات وبداية التسعينات ، كان أغلب استخدامات الخلايا في الأنظمة غير المتصله بالشبكة أو في صناة المنتجات مثل الساعات ، الآلة الحاسبة والالعاب . وبحلول عام 1995 كان الاهتمام الأول هو زيادة توغل الخلايا في الشبكات الكهربية الرئيسية . في عام 1996 وصلت السعه الانتاجية للطاقة الشمسية في الولايات المتحدة إلى 77 ميجاوات وهو رقم لم تصل إليه أي دولة في ذاك الوقت . ظلت الولايات المتحدة في الصدارة حتى ظهرت اليابان .
اليابان (1997-2004)
احتلت اليابان الصدارة كأكبر منتج لكهرباء الخلايا الشمسية ، فبعد تعرض مدينة كوبي لزلزال هانشين أواجي الكبير في عام 1995 . عانت المدينة من نقصان الطاقة وضعف في الشبكة الكهربائية نتيجة خروج العديد من المحطات ، بدأ اللجوء الي استخدام الأنظمة الشمسية كمصادر مؤقته وبديله للطاقة منذ ذلك اللحظة وعند غياب الوقود اللازم للمحطات الحرارية يتم الاعتماد ع المحطات الشمسية بشكب اوسع . في ديسمبر من نفس العام عند حدثت مشكله في تجربة نووية بقيمة مليارات الدولارات في مصنع مونجو . سبب تسرب الصوديوم الي حدوث حريق كبير ادى ذلك الي غلق المصنع وصنف كخلل من درجة 1 حسب المقياس الدولي للحوادث النووية (INES 1). أدى ذلك الي حدوث غضب شعبي هائل عندما أعلن أن الحكومة شبة المؤقته حاولت إخفاء نتائج الحادثة. ظلت اليابان هي رائدة هذا المجال حتى عام 2004 ، حيث وصلت السعة الكهربية المتولدة لها الي 1.132 ميجاوات ، ولكن بعد ذلك توجهت الصدارة إلي أوروبا .
ألمانيا (2005-2014)
[[ملف:Energymix Germany.svg|thumb|400px|نمو الطاقة المتجددة في ألمانيا من عام 1990 إلى 2015 بعد تعديل لائحة توليد الطاقة.]
في عام 2005، تحولت صدارة الدول من اليابان إلي ألمانيا . فمع تعريف الطاقة المتجددة الظاهر عام 2000 ، تم تعديل لائحة توليد الطاقة في ألمانيا لتعتمد على الطاقة المتجددة كمصدر اساسي لتوليد الطاقة في الشبكة الكهربية، وقامت بتحديد التكلفة المطلوبة لتوليد كهرباء لمدة 20 عاما ، وتحديد مدى ربح المشروع وقيمة تسعيرة بيع وحدة الطاقة المناسبة لتشجيع هذا النوع من الاستثمارات . أدت هذة التسهيلات الي نمو هذه الصناعة ووصلت الي ذروتها عام 2011 .وصلت السعه الاجماليه لالمانيا الي 40.000 ميجاوات
الصين (2015- حتى الآن)
استطاعت الصين إزاحه ألمانيا من على عرش صدارة الدول في عام 2015 لتصبح بذلك أكبر دولة منتجه للطاقة الشمسية. ويتوقع استمرار هذه الصدارة والنمو لفترة أطول .
تاريخ تطور السوق
التسعيرة والتكلفة (1977- حتى الآن)
متوسط تسعيرة الوات الناتج من الخلايا الشمسية قل كثيرا عما كان منذ عقود . فكان متوسط سعر خلايا السليكون احادية الخلية عام 1977 حوالي 77 دولار لكل وات، بينما وصل في يونيو 2014 الي حوالي 0.36 دولار لكل وات . ففي اقل من اربعين عاما قل السعر حوالي 200 مرة . اما بالنسبة لاسعار الخلايا الرفيعه فقدووصلت الي 0.60 دولار لكل وات في عام 2015 ، مرفق بالجدول التالي أسعار وأنواع الخلايا .
يعتبر إنخفاض اسعار الخلايا الشمسية هو خير دليل على دعم قانون سوانسون . وهو قانون مشابه بقدر كبير لقانون مور الذي ينص على أن سعر الكيلو الوات الناتج من الخلايا الشمسية يقل بمقدار 20٪ عند مضاعفه الناتج الكلي للسعة الكهربائية . كما اظهرت دراسة نشرت في عام 2015 ان سعر الكيلو وات ساعة ينخفض بمعدل 10٪ بمرور كل سنة منذ عام 1980 ، ويتوقع ان تصل نسبة مساهمة الطاقة الشمسية في عام 2030 الي حوالي 20٪ من اجمالي الطاقة الكهربية المولدة.
نشرت الوكالة الدولية للطاقة (IEA) في تقريرها نسخه عام 2014 عن خريطة الطريق لمستقبل التكنولوجيا بعنوان تقرير عن الطاقة الشمسية أسعار الكيلو وات المنزلي والتجاري المستخدمة في أسواق الطاقة لعام 2013 (كما هو موضح بالجدول) .
التكنولوجيا (1990 حتى الآن)
نقص السيليكون (2005-2008)
في أوائل القرن 21 ، كانت أسعار السليكون ، المادة الأساسية في عملية صناعة الخلايا الشمسية منخفضة ، فكان سعر الكيلو الواحد 30 دولار فقط . ومع ذلك لم يبد المستثمرين أي اهتمام لزيادة الإنتاج .
لم يستمر هذا الوضع فترة كثيرة، ففي عام 2005 حدث نقص شديد في مخزون السليكون لعدة أسباب أهمها :
برامج الحكومة المشجعة للتوجة لاستخدام الطاقة الشمسية والتي أسفرت عن نمو يصل إلى 75٪ في أوروبا .
تزايد الطلب من مصنعي الأدوات والأجهزة الإلكترونية والتي تمكنت من منافسة شركات الطاقة في السليكون المتاح في السوق
في بداية الأمر ، كان دخول مصنعي السليكون والمستثمرين في مجال الطاقة الشمسية بطئ نتيجة للتجارب المؤلمة والخسائر التي تعرضوا لها . بدأت أسعار السليكون بالارتفاع بشكل ملحوظ ، فإرتفعت إلى 80 دولار للكيلو الواحد حتى وصلت إلى 400 دولار للكيلو . في عام 2007 ، أصبحت القيود المفروضة على السليكون شديدة لدرجة أن صناعة الطاقة الشمسية خسارة ربع إنتاجها . وللتغلب على هذا النقص تم الإستعانه بالعديد من الأخصائيين لتطوير تكنولوجيات جديدة وإعادة تدوير السليكون للإستفادة منه بالشكل الأجمل . ومن أشهر الشركات التي إهتمت بعملية التطوير وإعادة التدوير شركة سيمنز .
السعة الزائدة للطاقة الشمسية (2009-2013)
رسوم مكافحة الإغراق (2012 – حتى الآن)
تاريخ إنتشار الخلايا الشمسية
الإنتشار السنوي في مختلف أنحاء العالم
السعة التراكمية لدول العالم
أخذ نمو الطاقة الشمسية في العالم منحنى أسي منذ عام 1992 . يوضح الجدول المرافق السعة الكلية العالمية في نهاية كل عام بالميجاوات ، ومعدل النمو السنوي . في عام 2014 ، كان من المتوقع أن تصل نسبة النمو إلى 33٪ (138.856 ميجاوات إلى 185.000 ميجاوات)، أي نمو أسي قيمته 29٪ .
ومن المعادلة التالية :
P(t) = P0ert
حيث :
P0 = 139 جيجاوات .
ert : هو معدل النمو وقيمته 0.29 .
نجد أن السعة الحالية ستتضاعف بعد 2.4 عام .
يتضمن الجدول التالي بيانات من أربعة مصادر مختلفة . ففي الفترة ما بين 1992-1995 يعرض بيانات 16 سوق عالمية . وفي الفترة ما بين 1996-1999 يعرض بيانات بريتيش بتروليوم الإحصائية للطاقة العالمية ، وفي الفترة ما بين 2000-2013 يعرض بيانات الصادرة في تقرير EPIA ، ويعرض توقعات وكالة IEA-PVPS لعام 2014
تقارير الإنتشار
الإنتشار على حسب البلد
2014
2012
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
الزيادة في كل بلد
انظر أيضًا
الطاقة الشمسية حسب البلد
طاقة شمسية مركزة
تجارة الطاقة المتجددة
محطات طاقة شمسية جهدية
إذاعة جرين تك
فروست أند سوليفان
الطاقة المتجددة في جمهورية أيرلندا
توجيهات الطاقة المتجددة لعام 2009
رابطة صناعات الطاقة الشمسية
وكالة الطاقة الشمسية بأوروبا
معهد أبحاث الطاقة الكهربائية
الوكالة الدولية للطاقة
السوق المشتركة للطاقة
طاقة الرياح في تركيا.
الطاقة الشمسية في تركيا.
الطاقة الشمسية في البرتغال.
الطاقة الشمسية في الجزائر.
الطاقة الشمسية في الدنمارك.
الطاقة الشمسية في بنغلاديش.
الطاقة الشمسية في النمسا.
الطاقة الشمسية في اليونان.
الطاقة الشمسية في أوكرانيا.
الطاقة الشمسية في بلجيكا.
الطاقة الشمسية في بلغاريا.
الطاقة الشمسية في تايلاند.
الطاقة الشمسية في المكسيك
الطاقة الشمسية في تشيلي.
الطاقة الشمسية في تيوان.
الطاقة الشمسية في فرنسا.
الطاقة الشمسية في كندا.
الطاقة الشمسية في هولندا.
الطاقة الشمسية في جنوب أفريقيا.
الطاقة الشمسية في اليابان.
الطاقة الشمسية في سويسرا.
الطاقة الشمسية في التشيك.
الطاقة المتجددة في تيوان.
الطاقة الشمسية في باكستان.
المصادر
الوكالة الدولية للطاقة المتجددة
تغير تقني
خلايا كهروضوئية
طاقة شمسية