تحليل معمّق لصناعة حلول تثبيت الأنظمة الكهروضوئية الشمسية: انفجار السوق، التطور التكنولوجي، والمنافسة العالمية
2024-09-29
1. حجم السوق العالمي وزخم النمو
في عام 2024، أظهر سوق أنظمة تثبيت الألواح الكهروضوئية الشمسية العالمي نموًا قويًا. ووفقًا لأبحاث السوق الموثوقة، بلغ حجم سوق أنظمة تثبيت الألواح الكهروضوئية الشمسية عالميًا 44.5 مليار دولار أمريكي في عام 2024، ومن المتوقع أن ينمو بمعدل نمو سنوي مركب قدره 4.4% خلال الفترة من 2025 إلى 2034. وفي الوقت نفسه، تقدّر مؤسسات بحثية أخرى حجم السوق العالمي لعام 2024 بنحو 117.71 مليار يوان صيني، مع توقعات بأن يقارب 199.84 مليار يوان صيني بحلول عام 2031.
في الصين، وبفضل النمو المستمر المرتفع في تركيب الطاقة الكهروضوئية، من المتوقع أن يبلغ حجم سوق أنظمة التثبيت 86.15 مليار يوان صيني بحلول عام 2024، بزيادة سنوية قدرها 18.5%، وقد يرتفع أكثر ليصل إلى 97.44 مليار يوان صيني في عام 2025. ويحظى هذا النمو بدعم من عدة سياسات وطنية مواتية، منها «الآراء الإرشادية بشأن تعزيز الاستخدام الدائري لمعدات طاقة الرياح والطاقة الكهروضوئية الم退役» و«الآراء التنفيذية بشأن تسريع إنشاء البنية التحتية لشحن المركبات الكهربائية بما يعزّز دعم مركبات الطاقة الجديدة في المناطق الريفية وتحقيق نهضة ريفية».
جدير بالذكر أنه في عام 2024، أطلقت العديد من المناطق سياسات دعم محددة لقطاع الطاقة الشمسية. ففي مدينة يوهوان بمقاطعة تشجيانغ، تُقدَّم حافزًا قدره 0.05 يوان صيني لكل كيلوواط ساعة للطاقة الشمسية؛ وفي حي لوهو بمدينة شنتشن بمقاطعة غوانغدونغ، يُمنح حافز قدره 0.25 يوان صيني لكل كيلوواط ساعة للمشاريع الشمسية التقليدية، وصولًا إلى 0.4 يوان صيني لكل كيلوواط ساعة للمشاريع النموذجية ذات الأفلام الرقيقة. وتُعدّ هذه الحوافز السياسية داعمًا قويًا لاستمرار توسع سوق أنظمة تركيب الطاقة الشمسية.
2. التطور التكنولوجي: المثبتات المتتبعة تقود تحول الصناعة
2.1 مثبتات التتبع: من دور الدعم إلى لاعب أساسي
يُعدّ ارتفاع استخدام أنظمة التتبع في صناعة تركيبات الأنظمة الكهروضوئية أبرز الاتجاهات لعام 2024. وبحسب شركة وود ماكينزي، سجلت الشحنات العالمية من أنظمة التتبع نموًا بنسبة 20% على أساس سنوي في عام 2024 لتصل إلى 111 غيغاواط، متجاوزةً لأول مرة عتبة الـ100 غيغاواط.
الدافع الأساسي لاعتماد أنظمة التتبع هو ميزتها الكبيرة في توليد الطاقة. فمقارنةً بالتركيبات الثابتة، تتبع أنظمة التركيب الشمسية مسار الشمس لتحقيق الزوايا المثلى للألواح، مما يرفع إنتاجية الطاقة بنسبة 15–20%، بينما توفر الأنظمة الذكية للتتبع مكاسب أعلى بكثير. وتُظهر بعض الدراسات أنه في حالات معينة، يمكن لأنظمة التتبع زيادة الإنتاج بنحو 25% مقارنةً بالتركيبات الثابتة.
تختلف معدلات الانتشار بشكل كبير بين الأسواق المحلية والدولية. ففي الصين، تُشكّل أنظمة التتبع نحو 10% من مشاريع الأنظمة المثبتة على الأرض، بينما تصل هذه النسبة في الأسواق الخارجية إلى ما يصل إلى 70%، لا سيما في الولايات المتحدة وأوروبا وأمريكا اللاتينية. ويشير هذا الفارق إلى إمكانات نمو هائلة لسوق أنظمة التتبع المحلي. وتتوقع شركة دونغفانغ فورتشن للأوراق المالية أن تبلغ شحنات أنظمة التتبع العالمية 95 غيغاواط و115 غيغاواط و135 غيغاواط خلال الفترة من 2024 إلى 2026، مع استمرار سوق الصين في تحقيق معدل نمو سنوي مركب يتجاوز 20% على مدى السنوات الخمس المقبلة.
تزايد الاعتراف بأهمية أنظمة التركيب المُتتبعة في نظام الطاقة الجديد. يشير ما وي مينغ، رئيس شركة ترينا تراكر، إلى أن أنظمة التركيب المُتتبعة لا تقتصر فائدتها على زيادة الإنتاج الكلي لمحطات الطاقة الشمسية فحسب، بل توفر أيضًا ملامح طاقة أكثر استقرارًا مقارنةً بالأنظمة الثابتة، مما يؤدي إلى توليد كمية أكبر من الكهرباء خلال ساعات الذروة الصباحية والمسائية ذات التعرفة العالية، وبالتالي يعزّز إيرادات المحطة بشكل ملحوظ.
2.2 التتبع الذكي: علامة فارقة في التوحيد القياسي التقني
في سبتمبر 2024، أصدرت الجمعية الصينية لصناعة الطاقة الكهروضوئية أول معيار صناعي للتركيبات الذكية القابلة للتتبع، بعنوان «T/CPIA 0082-2024 طريقة اختبار أداء التتبع الذكي لمُحَرِّكات الطاقة الكهروضوئية»، بقيادة شركة ترينا سولار وبمشاركة 15 شركة ومؤسسة، وذلك اعتبارًا من 15 سبتمبر 2024.
تحدد المواصفة القياسية طرق اختبار لتحسين أداء الأنظمة في ظروف الإشعاع الشمسي عالي التشتت، وتحسين الأداء عند استخدام تقنية التتبع العكسي، وكذلك تحسين أداء الوحدات ثنائية الوجه. وتقوم تقنية التتبع الذكي بضبط زوايا الميل في الوقت الفعلي وفقًا لظروف الطقس، كما تقلل من فقدان الطاقة الناتج عن التظليل على التضاريس غير المستوية، وتعمل على تحسين زوايا الميل للوحدات ثنائية الوجه بما يسهم في زيادة إنتاج الطاقة. وتوفّر هذه المواصفة التقنية الموحّدة معيارًا مرجعيًا لأصحاب محطات الطاقة، وتؤسس لقاعدة متينة تدعم التطوير المعياري والمنظم لتقنيات التتبع الذكي.
توجد ثلاثة اتجاهات رئيسية في تقنيات التتبع الذكي: التحسين لظروف الانعكاس العالي استنادًا إلى البيانات المناخية وكاميرات السماء، والتحسين القائم على تتبع المسار العكسي باستخدام قياسات التضاريس، واختيار زاوية الميل المثلى استنادًا إلى نماذج الإشعاع ثنائي الوجه.
2.3 الحوامل المرنة: ابتكارات رائدة لحالات استخدام متنوعة
شهدت أنظمة تثبيت الألواح الكهروضوئية المرنة زخمًا قويًا في عام 2024. ومع انتقال مزيد من مشاريع الطاقة الشمسية إلى تضاريس معقدة مثل الجبال والتلال والسهول المدّية، باتت أنظمة التثبيت المرنة القادرة على الاستفادة من هذه التضاريس تلقى رواجًا كبيرًا في السوق.
بفضل ارتفاع المسافة بين الأرض والألواح واتساع الفواصل، يمكن لأنظمة تثبيت الألواح الكهروضوئية المرنة أن تزيد من قدرة محطات الطاقة بنسبة 30–50% في سيناريوهات مختلفة، مع إفساح المجال بالكامل تحت الألواح لتحقيق نماذج «الطاقة الكهروضوئية+» بشكل فعلي. كما تحظى هذه التقنية بدعم سياسات حكومية؛ إذ تشجع الإدارة الوطنية للطاقة والإدارة الوطنية للغابات والمراعي على استخدام أنظمة تثبيت مرنة ذات امتدادات واسعة في مشاريع الطاقة الشمسية الصحراوية، بينما توفر مقاطعات مثل هونان وقوانغشي وشاندونغ وشانشي مساحة لتطوير أنظمة التثبيت المرنة في تطبيقات الزراعة الكهروضوئية.
في التطبيقات التجارية، ظهرت مشاريع تركيبات الألواح الشمسية المرنة. وقد سجّلت شركة هويياو بين شانغ لتكنولوجيا الطاقة، الرائدة في هذا المجال، طلبات تراكمية لمنتجها الرئيسي تجاوزت 3 غيغاواط بحلول أبريل 2024، بقيمة تتجاوز 1.2 مليار يوان صيني، وتشمل مشاريع الزراعة الكهروضوئية في المناطق الجبلية، والأنظمة الهجينة للزراعة والطاقة الشمسية، ومشاريع المد والجزر على السواحل، فضلاً عن مشاريع الصحراء والمناطق القاحلة، بالإضافة إلى أنظمة الطاقة الشمسية الموزعة في القطاعين التجاري والصناعي.
يُعدّ مشروع تنوي غاوتانغ للتنمية البيئية المتكاملة للزراعة والطاقة الشمسية الكهروضوئية بقدرة 200 ميجاواط في منطقة تربية الأسماك حالةً نموذجية لاستخدام أنظمة التركيب المرنة خلال عام 2024. يعتمد المشروع تقنية التركيب المرنة ذات الامتداد الكبير والارتفاع العالي، حيث تمثل أنظمة التركيب المرنة نحو 80% من إجمالي قدرة الطاقة الكهروضوئية، فيما تبلغ حصة التركيبات الثابتة حوالي 10%، والطاقة الكهروضوئية العائمة نحو 9%، وطاقة الطاقة الكهروضوئية تحت مظلات السيارات نحو 1%. وبصفته أول مشروع مركزي واسع النطاق في مقاطعة شاندونغ يعتمد نموذج «التركيب المرن + الطاقة الكهروضوئية»، فإن ربطه بنجاح إلى الشبكة يمثّل اختراقًا كبيرًا في مجال تطبيقات التركيبات المرنة على نطاق واسع.
2.4 الابتكارات البرمجية والترقيات الذكية
في عام 2024، حققت شركات تركيب أنظمة الطاقة الشمسية في الصين ابتكارات تقنية واسعة النطاق. وقد حصلت عدة شركات على براءات اختراع هامة تشمل أنظمة التركيب القابلة للتعديل، وأنظمة التركيب المقاومة للرياح، وأنظمة التركيب المرنة، وغيرها من الاتجاهات التقنية.
تُعدّ طلبية براءة اختراع شركة ترينا سولار بشأن «مرساة قابضة كهرومغناطيسية، وجهاز وطريقة لضبط شدّ الكابلات، وتركيب الطاقة الشمسية» ذات أهمية خاصة، إذ توفّر حلاً آلياً لضبط شدّ الكابلات يهدف إلى تعزيز موثوقية أنظمة تركيب الطاقة الشمسية المرنة.
حصلت شركة لونجي للطاقة الخضراء على براءة اختراع بعنوان «هيكل مرساة مرنة لتركيب الألواح الكهروضوئية ونظام توليد الطاقة الكهروضوئية». كما حصلت شركة جيانغسو ويير للخرسانة على براءة اختراع لـ«حامل مرن جديد مقاوم للرياح للألواح الكهروضوئية»، فيما نالت شركة داس سولار براءة اختراع لـ«حامل قابل للتعديل للألواح الكهروضوئية». وتُسهم هذه الابتكارات مجتمعة في تعزيز موثوقية منتجات تركيب الألواح الكهروضوئية وقدرتها على التكيف ومستوى ذكائها.
3. توسيع سيناريوهات التطبيق: مسارات تنمية متنوعة
في عام 2024، باتت سيناريوهات تطبيق أنظمة تثبيت الألواح الكهروضوئية أكثر تنوعًا من أي وقت مضى.
3.1 سيناريوهات الزراعة الكهروضوئية
تُستخدم أنظمة تثبيت الألواح الكهروضوئية بشكل متزايد في قطاع الزراعة. وتُجسّد حلّ PowerFit-Agri الذكي للتعقّب الزراعي‑الكهروضوئي من شركة Powerway مفهوم «الزراعة الكهروضوئية»، حيث يحقق أقصى استفادة من المساحة الأرضية من خلال توليد الطاقة فوق المحاصيل وزراعتها تحتها. ويستند هذا الحل إلى تقنيات مبتكرة مثل أنابيب الانكماش وتقنية ربط العوارض بالمسامير، ما يقلّص وقت التركيب بنسبة 50% ويرفع الكفاءة بنسبة 80%. كما يتيح وضعية الزراعة المستقلة الخاصة به تدوير الوحدات إلى زاوية عمودية، مما يسهّل وصول المعدات الزراعية ويضمن اندماجاً سلساً بين الزراعة وتوليد الطاقة الكهروضوئية.
3.2 الطاقة الكهروضوئية العائمة والطاقة الكهروضوئية في المظلات
يواصل الطلب على أنظمة تركيب الطاقة الشمسية العائمة المتخصصة نموه. ففي أغسطس 2024، دشّنت شركة SJVN محطة شمسية عائمة بقدرة 90 ميجاواط ضمن مشروع أومكاريشوار الشمسي العائم الأكبر حجمًا والذي تبلغ قدرته الإجمالية 600 ميجاواط في الهند. وتؤدي الهياكل المعيارية وطرق التوصيل المدمجة إلى زيادة السعة المركبة وتحسين كفاءة التوليد في أنظمة الطاقة الشمسية العائمة.
تُظهر أنظمة الطاقة الكهروضوئية للمرائب أيضًا آفاقًا واعدة. يتميّز نظام GT7 الأرضي المصنوع بالكامل من الفولاذ الكربوني بعمود فريد على شكل حرف C يمكن دفعه مباشرةً في الأرض دون الحاجة إلى أساسات إضافية، مما يوفّر استقرارًا قويًا وقدرةً عالية على التكيّف مع مختلف التضاريس.
3.3 الطاقة الكهروضوئية البحرية والطاقة الكهروضوئية المتكاملة مع المباني
في عام 2024، نظّمت مقاطعة فوجيان طلبات لمشاريع الطاقة الكهروضوئية تشمل أربع فئات: الطاقة الكهروضوئية البحرية، والأنظمة الهجينة بين الزراعة السمكية والطاقة الكهروضوئية، والطاقة الكهروضوئية على الأسطح المائية، والطاقة الكهروضوئية على الأسطح. كما باتت أبحاث وتطوير وتطبيق أنظمة تثبيت الطاقة الكهروضوئية البحرية مجالاً جديداً للنمو. كذلك حافظت تقنيات الطاقة الكهروضوئية المدمجة في المباني (BIPV) على زخمها الجيد، مما فتح آفاقاً جديدة لسوق صناعة أنظمة تثبيت الطاقة الكهروضوئية.
4. المشهد التنافسي والتوسع العالمي
شهد سوق متابعي الطاقة الشمسية الكهروضوئية العالمي تغييرات كبيرة في عام 2024. ووفقاً لأحدث تقرير صادر عن وود ماكنزي، بلغت شحنات شركة نيكستراكر، الرائدة عالمياً في مجال المتابعين، 28.5 غيغاواط، لتحتفظ بحصة سوقية قدرها 26%، لتظل في المركز الأول عالمياً على مدى عشر سنوات متتالية.
حققت الشركات الصينية أداءً قويًا. فقد قفزت شركة آركتيك من المرتبة الخامسة عالميًا في عام 2023 إلى المرتبة الثانية، مع ارتفاع حصتها السوقية من 9% إلى 16%. وفي عام 2024، بلغت شحنات أنظمة تتبع الطاقة الشمسية لدى آركتيك 17.41 غيغاواط، بزيادة سنوية قدرها 127.93%؛ وهي الشركة الوحيدة ضمن المراكز العشرة الأولى عالميًا التي حققت نموًا في الشحنات يتجاوز 100%. كما سجلت آركتيك إيرادات بلغت 9.026 مليار يوان في عام 2024، بارتفاع قدره 41.25% على أساس سنوي، فيما بلغ صافي الربح العائد للشركة الأم 632 مليون يوان، بزيادة كبيرة قدرها 83.03%. وارتفعت الإيرادات الخارجية بنسبة 127.63% على أساس سنوي لتصل إلى 7.36 مليار يوان، مع اتساع نسبة الإيرادات الخارجية إلى المحلية إلى 8:2.
حافظت ترينا سولار على المركز السادس عالميًا، بحصة سوقية تبلغ نحو 6%. وفي عام 2024، احتلت ترينا تراكر مرتبة ضمن المراكز الخمسة الأولى في أسواق رئيسية مثل أوروبا وأمريكا اللاتينية والشرق الأوسط. وتتوقع ترينا سولار أن تنمو شحناتها من أنظمة التركيب لعام 2024 بنحو 50% مقارنةً بعام 2023.
دخلت شركة أنتاي للطاقة الجديدة قائمة العشرة الكبار عالميًا للمرة الأولى بقدرة شحن بلغت 2.55 غيغاواط، مسجلة زيادة سنوية قدرها 40%، متفوقة بذلك على متوسط نمو القطاع.
فيما يتعلق بالقدرة الإنتاجية العالمية، تُسارع الشركات الصينية في إنشاء مصانع خارج البلاد. وقد أكملت شركة آركتيك التخطيط الاستراتيجي لقاعدة إنتاجها المحلية والدولية وفق نموذج «3+3». فقد بدأت قاعدتها في جدة بالمملكة العربية السعودية الإنتاج في مارس 2024 بطاقة تصميمية تبلغ 3 غيغاواط، كما تم افتتاح قاعدتها في باهيا بالبرازيل في سبتمبر 2024 بطاقة سنوية مخطط لها تبلغ 3 غيغاواط. أما شركة ترينا سولار فلقد أنشأت مصنعاً للتركيبات في البرازيل وتُعدّ لإنشاء موقع لمصنع في الولايات المتحدة، كما أقامت مشروعاً مشتركاً مع شركة كهربائية محلية في إندونيسيا لإنتاج خلايا بطاقة 1 غيغاواط ووحدات بطارية بطاقة 1 غيغاواط.
أكملت شركة هويياو بين شانغ لتكنولوجيا الطاقة، وهي شركة رائدة في مجال الحاملات المرنة، جولتي تمويل من السلسلة أ وأ+ بقيمة تتجاوز 100 مليون يوان صيني، بقيادة فورتشن كابيتال خلال عام 2024، وذلك لاستخدامها في البحث والتطوير لأنظمة الحاملات المرنة الجديدة وبناء قواعد التصنيع الذكي.
5. الاتجاهات والتوقعات
بالنظر إلى عام 2025 وما بعده، من المتوقع أن تشهد صناعة حلول تركيب الأنظمة الكهروضوئية الشمسية الاتجاهات التالية:
استمرار الارتفاع في معدل انتشار أجهزة التتبع. بلغت نسبة انتشار أنظمة التتبع العالمية نحو 52% في عام 2024، ومن المتوقع أن تصل إلى 64% بحلول عام 2027، مع تحقيق سوق أنظمة التتبع العالمية معدل نمو سنوي مركب يقارب 13.4%. ومع نضوج تقنيات التتبع وانخفاض تكاليفها، ستزداد أهمية الفوائد الاقتصادية التي توفرها هذه الأنظمة بشكل أكبر.
التكامل العميق بين الذكاء والرقمنة. تتجه عملية تركيب أنظمة الطاقة الشمسية نحو الأتمتة والرقمنة؛ إذ تعمل المكوّنات الجاهزة، وخطوط الإنتاج الروبوتية، وبرامج تحسين التخطيط القائمة على الذكاء الاصطناعي (بما في ذلك تقنيات النمذجة المعلوماتية للمباني BIM) على خفض زمن التركيب ومتطلبات العمالة بشكل كبير. كما توفر منصات المراقبة الذكية المتكاملة رؤية شاملة لعمليات المحطة، مما يعزز بشكل ملحوظ كفاءة التوليد وإدارة الصيانة.
التوسع المتسارع في سوق الحوامل المرنة. مع تزايد ندرة الموارد الأرضية وتوطّن المزيد من المشاريع في تضاريس معقدة، ستواصل سيناريوهات تطبيق الحوامل المرنة التوسع. كما أن أثر الاستبدال الذي تحققه الحوامل المرنة في مجالات الزراعة الكهروضوئية، والأنظمة الهجينة بين الزراعة والطاقة الشمسية، وفي المناطق الصحراوية...
مدونة ذات صلة