تحليل معمّق لصناعة قضبان تثبيت وحدات الطاقة الشمسية الكهروضوئية العالمية: السوق يواصل التوسع، والابتكار التكنولوجي يعيد تشكيل المشهد الإقليمي
2024-10-10
I. نظرة عامة على السوق: نمو قوي في شريحة السكك الحديدية المركبة
في عام 2024، بلغ سوق قضبان تثبيت الأنظمة الكهروضوئية الشمسية عالميًا نقطة تحول حاسمة في النمو. ووفقًا لبيانات أبحاث القطاع، وصل حجم سوق قضبان تثبيت الأنظمة الكهروضوئية العالمية إلى 2.461 مليار دولار أمريكي في عام 2024، مع حجم إنتاج سنوي يقارب 439,400 كيلومتر. وقد بلغ متوسط السعر العالمي نحو 5.6 دولار أمريكي للمتر الواحد، فيما بلغت الطاقة الإنتاجية للخط الواحد حوالي 45,000 كم/سنة، وبلغ هامش الربح الإجمالي نحو 21%.
من منظور أوسع، بلغ حجم سوق أنظمة تثبيت الألواح الكهروضوئية العالمية نحو 44.5 مليار دولار أمريكي في عام 2024، ومن المتوقع أن يرتفع إلى حوالي 68.2 مليار دولار بحلول عام 2034، بمعدل نمو سنوي مركب (CAGR) قدره 4.4%. وبصفتها أحد المكوّنات الهيكلية الأساسية لأنظمة تثبيت الألواح الكهروضوئية، تؤدي السكة التثبيتية دورًا حاسمًا في تثبيت ودعم الوحدات الشمسية، بما يضمن استقرار الألواح تحت تأثير أحمال الرياح والثلوج المختلفة. ويشهد سوق السكك التثبيتية نموًا قويًا بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 6.1%، ومن المتوقع أن يصل إلى 3.789 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2031، متجاوزًا بشكل كبير معدل النمو الإجمالي لسوق أنظمة تثبيت الألواح الكهروضوئية، مما يبرز بوضوح حيوية النمو في هذا القطاع المتخصص.
من حيث سيناريوهات التطبيق، تُستخدم قضبان تثبيت الألواح الشمسية على نطاق واسع في أنظمة الأسطح وأنظمة التركيب الأرضي وأنظمة التتبع. وتستند المنتجات السائدة إلى الألومنيوم المؤكسد من النوع 6005‑T5 أو الفولاذ المجلفن، مع التركيز على خفة الوزن ومقاومة الارتفاع الناتج عن الرياح واستمرارية التوصيل الأرضي. ومع النمو الهائل للطاقة الكهروضوئية الموزعة، باتت هناك متطلبات أعلى لأنظمة القضبان تتعلق بقدرة تحمل حمولة الثلج والأداء الزلزالي والتكامل الجمالي.
II. الابتكار التكنولوجي: خمسة اتجاهات رئيسية تعيد تشكيل تطور الصناعة في عام 2024
2.1 اختراقات بارزة في تقنيات التثبيت بدون قضبان
في عام 2024، حققت تقنية التركيب بدون قضبان مكاسب كبرى. إذ تتطلب منتجات الطاقة الكهروضوئية التقليدية استخدام قوائم ثقيلة لمقاومة ضغط الرياح، إلى جانب عمليات إحكام محكمة ومعقدة لمنع التآكل. أما تقنية التركيب بلا قضبان فتقلّص بشكل كبير عدد المكوّنات بفضل تصميم هيكلي مُحسَّن، مما يخفض تكاليف المواد وتعقيدات التركيب. ويُعدّ هذا المسار التقني بدوره في تغيير أساليب تركيب الأنظمة الكهروضوئية التقليدية تدريجياً، وهو مناسب بشكل خاص للمشاريع الكهروضوئية الموزعة على أسطح المباني التي تفرض متطلبات عالية من حيث خفة الوزن.
2.2 قضبان من سبائك الألمنيوم: مواصلة ثورة الوزن الخفيف
تُعدّ خفّة الوزن ومقاومة التآكل توجّهات تقنية واضحة، إذ تسعى الشركات العالمية بنشاط إلى استكشاف مواد وهياكل جديدة. وفي عام 2024، أطلقت شركة ماي وون سولار السكة الذكية «وايز ريل»، وهي سكة مبتكرة من سبائك الألمنيوم خفيفة الوزن، مناسبة لأنظمة الطاقة السكنية والتجارية والريفية. تستخدم هذه السكة سبيكة ألمنيوم AL6005‑T5 مع معالجة سطحية مقاومة للتآكل، وقد اجتازت المعايير الدولية لـ SGS وTUV، بقدرة على مقاومة الرياح تصل إلى 60 م/ثانية وتحمل حمولة ثلجية تبلغ 1000 ملم. كما تحقق تخفيضاً في الوزن بنسبة 15% مقارنة بالطرز التقليدية، ومن خلال تصميم نمط مموج عند نقاط الإجهاد الرئيسية، توفر أداءً محسّناً للشد مع نطاق امتداد يصل إلى 1200 ملم. يسهم هذا المنتج بشكل كبير في تقليل الأحمال على الأسطح وتحسين كفاءة التركيب، مما جعله يلقى رواجاً في الأسواق الاستوائية وشبه الاستوائية مثل ماليزيا والفلبين وتايلاند.
2.3 ابتكار السكك الحديدية القائمة على الوحدات ذات التنسيق الكبير
مع انتشار وحدات الطاقة الكهروضوئية كبيرة الحجم ليصبح الاتجاه السائد، تواجه أنظمة التثبيت التقليدية تحديات في التوافق. وفي أغسطس 2024، أطلقت شركة DCE Solar نظام التثبيت Long Span S7، المصمم خصيصًا لوحدات الطاقة الكهروضوئية كبيرة الحجم من السلسلة السابعة لشركة First Solar. يعتمد النظام على طريقة فريدة لتثبيت القضبان والأوتاد تتيح تركيبًا سهلًا، مع دعم كامل للتكنولوجيا الخاصة بالسلسلة السابعة. وقد شهد النظام أول ظهور رسمي له في معرض RE+ للطاقة النظيفة في سبتمبر 2024.
2.4 الكشف عن تصميم AWM المُدمِر القائم على «استبدال الألمنيوم بالفولاذ»
في سبتمبر 2024، أطلقت شركة AWM الأمريكية المتخصصة في إدارة الكابلات ثلاثة منتجات جديدة خلال معرض RE+ للطاقة النظيفة، وكان أبرزها قضيب SUMAC. يُصمَّم هذا القضيب المصنوع من الألمنيوم لتطبيقات توجيه الكابلات الدقيقة على المسافات القصيرة، ليحل محل صواني الكابلات التقليدية وربطات السحاب والمشابك. يتميز بتصميم «عدم الترهل»، ولا يحتاج إلى أعمدة نهاية (ما يقلل بشكل كبير من عدد الركائز وتكاليف الفولاذ)، كما يدمج عدة وظائف، مما يضع معيارًا جديدًا للأمان والموثوقية وسهولة الاستخدام.
2.5 الاتجاهات الذكية والمرنة تسرّع التكامل
أصبحت تقنيات التثبيت المرنة موضوعًا رائجًا في عام 2024، إذ تتميز بارتفاع الخلوص الأرضي، وامتدادات كبيرة، ومستويات عالية من السلامة، مما يجعلها تتكيف تمامًا مع التضاريس المعقدة مثل الصحاري والتلال الشديدة الانحدار وبرك الأسماك والأراضي الزراعية، وتعمل على حل مشكلات استهلاك مساحات واسعة وارتفاع التكاليف المرتبطة بالدعامات الثابتة التقليدية. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت أنظمة التتبع الذكية المدعومة بالذكاء الاصطناعي نتائج عملية، حيث زادت إنتاجية الطاقة بنسبة تتراوح بين 2% و4%، وبأكثر من 10% في الأيام الغائمة والممطرة. إن الذكاء والمرونة يدفعان نحو تحول أنظمة السكك الحديدية للطاقة الشمسية من «الدعم الثابت» إلى «التكيّف النشط».
III. ديناميكيات السوق الإقليمية: مشهد متنوع ومحركات نمو جديدة
3.1 سوق الصين: الطلب القوي يدفع إلى توسيع الطاقة الإنتاجية
في عام 2024، شهد سوق حوامل الألواح الشمسية في الصين نموًا هائلًا. وأشارت توقعات الصناعة إلى أن حجم هذا السوق سيبلغ نحو 25.3 مليار يوان صيني (ما يعادل حوالي 3.5 مليار دولار أمريكي) بحلول عام 2024، مع معدل نمو سنوي يتجاوز 20%. ومن منظور التركيبات، أضافت الصين خلال الأشهر العشرة الأولى من عام 2024 قدرة جديدة في مجال الطاقة الكهروضوئية بلغت 181.3 غيغاواط، بزيادة سنوية قدرها 27.17%. كما رفعت جمعية صناعة الطاقة الكهروضوئية الصينية توقعاتها لعام 2024 بشأن القدرة المركبة الجديدة في البلاد لتتراوح بين 230 و260 غيغاواط.
دفعت السياسات بنشاط الطلب على تركيب الطاقة الشمسية. ففي سبتمبر 2024، أصدرت وزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات (MIIT) «المبادئ التوجيهية لبناء نظام المعايير في قطاع الطاقة الكهروضوئية (إصدار عام 2024)»، موضحة بجلاء أنه بحلول عام 2026 سيتم تطوير أو تعديل أكثر من ستين معيارًا وطنيًا وصناعيًا. وتغطي معايير الوحدات الكهروضوئية المكونات الرئيسية، بما في ذلك هياكل الدعم والوحدات، بما يعزز عملية التوحيد القياسي في القطاع. وفي مارس 2024، أطلقت مقاطعة آنهوي خطة تنفيذية للترويج التجريبي للتكامل بين الطاقة الكهروضوئية والمباني (BIPV)، تنص على أن السعة المركبة للطاقة الكهروضوئية المدمجة في المباني في المقاطعة ستنمو بمعدل سنوي متوسط يتجاوز 50%، لتصل إلى أكثر من 400 ميغاواط بحلول عام 2027، مما يفتح مجالًا جديدًا لتطبيقات الطاقة الكهروضوئية في سياقات التكامل مع المباني. وفي نهاية العام، أصدرت مدينة نينغبو «خطة عمل ثلاثية السنوات لتعزيز بناء الطاقة الكهروضوئية عالية المستوى على الأسطح في قطاع البناء (2025–2027)»، تلزم المباني الجديدة بالحفاظ على معدل تغطية كهروضوئية يزيد عن 98%، وإضافة سعة جديدة تبلغ 4 غيغاواط من الطاقة الكهروضوئية على الأسطح بحلول عام 2027.
على صعيد الابتكار التكنولوجي، سجّلت الشركات الصينية عدداً كبيراً من براءات الاختراع المتعلقة بالسكك الحديدية خلال عام 2024. فقد حصلت شركة غوانغدونغ هواشون للهندسة الإنشائية في نوفمبر 2024 على براءة اختراع لـ«دعامة سكة لتركيب وحدات الطاقة الكهروضوئية»، تتيح تركيباً سريعاً عبر استخدام فتحة توصيل مع سكة دعم وخطاف تثبيت مزوّد بفتحة تحديد، ولا يتطلب سوى صامولة تثبيت واحدة لإتمام التركيب. كما حصلت شركة شينوي للألمنيوم (تشانغتشو) في ديسمبر 2024 على براءة اختراع لـ«دعامة سولارية من نوع المسار»، تسمح بتعديل زاوية أو ارتفاع دعامة الألواح الشمسية وفق الحاجة. وفي يوليو 2024، نالت شركة آنهوي شينبو للألمنيوم براءة اختراع ابتكارية لـ«بروفايل من سبيكة ألمنيوم عالية المقاومة لإطارات الألواح الكهروضوئية الشمسية وطريقة إعداده»، حيث اعتمدت على نهج تصميم بنية دقيقة للمواد يدمج بين خصائص متعددة، ما أفضى إلى تطوير جيل جديد من إطارات الألمنيوم الخفيفة الوزن، مما يقلّص كمية الألمنيوم المستخدمة لكل وحدة مساحة من الوحدات الشمسية مع تحسين الأداء، بما يحقق خفض التكاليف وزيادة الكفاءة.
3.2 سوق أوروبا: جودة عالية وتخصيص مخصص حسب التطبيق
حافظ سوق حوامل الألواح الكهروضوئية في أوروبا على نمو مستقر خلال عام 2024. وفي ديسمبر 2024، أطلقت شركة EPC Solaire، ومقرها ليون، حلاً لتركيب أنظمة الطاقة الكهروضوئية الصناعية والتجارية، مصمماً خصيصاً لألواح المعدن المموجة على الأسطح المستوية أثناء عمليات التجديد. يعتمد النظام بالكامل على الألمنيوم المصنوع في فرنسا، ويتيح تركيب الوحدات الشمسية دون إجراء أي تعديلات هيكلية، مع توزيع الأحمال السفلية بشكل متساوٍ على سطح السقف عبر قضبان مدمجة. كما يضم النظام مواد عازلة خفيفة الوزن ومقاومة للماء (بوزن 8 كغ/م² بدلاً من الـ20 كغ/م² التقليدية)، بمقاومة حرارية قدرها R=4.5 م²·ك/وات، وعمر افتراضي مقاوم للماء يصل إلى 25 عاماً، مما يقي من مخاطر التلف التي قد تلحق بهيكل المبنى الأصلي.
حصلت شركة سون-وايز الناشئة السويسرية في عام 2024 على موافقة المكتب الفيدرالي السويسري للنقل لتنفيذ نظام فوتوفولطائي قابل للإزالة بطول 100 متر على خط سكة حديد في نوشاتيل، مزوّد بـ48 وحدة شمسية بقدرة 385 واط لكل منها، ومن المتوقع أن يولد هذا النظام نحو 16 ميغاواط ساعي سنويًا. كما تم تجهيز النظام بآلة تركيب متخصصة قادرة على تركيب ما يصل إلى 1,000 م² من الوحدات الشمسية يوميًا. وتقوم شركة غرينرايل غروب الإيطالية أيضًا بتجربة حلول الألواح الشمسية المدمجة في أعمدة السكك الحديدية. كما حصلت الشركة الصينية داس إنتليليتك على براءة اختراع لـ«جهاز توليد الطاقة الشمسية ونظام تحويل وتخزين الطاقة الشمسية»، مما يتيح تركيب الوحدات الفوتوفولطائية على قضبان السكك الحديدية، ويفتح آفاقًا جديدة تمامًا لتطبيقات هذه التكنولوجيا.
3.3 سوق أمريكا الشمالية: تعايش التوحيد القياسي وتحديات التعريفات الجمركية
شهد سوق أنظمة تثبيت الألواح الكهروضوئية في أمريكا الشمالية اتجاهات متباينة خلال عام 2024. فقد تجاوزت الشحنات العالمية من أنظمة التتبع حاجز الـ100 غيغاواط للمرة الأولى، لتصل إلى 111 غيغاواط، بزيادة سنوية قدرها 20%. غير أن شحنات أنظمة التتبع في السوق الأمريكية بلغت 33 غيغاواط في عام 2024، مسجلة أول تراجع لها منذ ثماني سنوات (بانخفاض قدره 9%)، بينما حققت أسواق الهند والمملكة العربية السعودية وأوروبا نمواً على أساس سنوي. ومن الجدير بالذكر أن سياسات التعريفات الجمركية الأمريكية لعام 2025 قد أدخلت حالة من عدم اليقين العميقة على المشهد التنافسي، وعلى الترابط الاقتصادي الإقليمي، وكذلك على إعادة هيكلة سلاسل التوريد في سوق قضبان تثبيت الألواح الكهروضوئية العالمي. وفي المقابل، تسارع شركات تصنيع حوامل التثبيت الصينية إلى إنشاء قواعد إنتاج محلية في الشرق الأوسط وتايلاند والبرازيل ومناطق أخرى، بهدف مواكبة التغيرات في الحواجز التجارية.
رابعاً: سلسلة التوريد والمشهد الصناعي: الارتقاء الاستراتيجي بدور الصين
في عام 2024، ترسّخت بشكل أكبر مكانة الصين المحورية في سلسلة التوريد العالمية للطاقة الكهروضوئية. ووفقاً لبيانات الجمعية الصينية لصناعة الطاقة الكهروضوئية، ارتفعت صادرات وحدات الطاقة الكهروضوئية الصينية خلال الفترة من يناير إلى أكتوبر 2024 بنسبة 15.9% على أساس سنوي؛ كما بلغ حجم صادرات وحدات الطاقة الكهروضوئية لعام 2024 كاملاً نحو 235.93 غيغاواط، بزيادة قدرها 13% مقارنة بالعام السابق، فيما بلغ عدد الوحدات المصدرة نحو 820 مليون وحدة، بارتفاع ناهز 80% على أساس سنوي. وقد ذهبت نحو 47% من الوحدات المصدرة إلى دول الجنوب العالمي، لتتساوى لأول مرة مع حجم واردات الدول المتقدمة.
في الوقت نفسه، شكّلت أوروبا ومنطقة آسيا والمحيط الهادئ معاً 80% من حصة سوق حوامل الألواح الشمسية عالمياً. وتسرّع شركات تصنيع حوامل الألواح الصينية توسيع نطاق وجودها العالمي عبر مسارات متعددة، تشمل إنشاء خطوط إنتاج محلية (في المملكة العربية السعودية وتايلاند والبرازيل)، والحصول على شهادات دولية (مثل ISO9001)، وتطوير منتجات مخصّصة لأسواق أوروبا وأمريكا الشمالية، فضلاً عن ابتكار طلاءات متخصّصة تلائم البيئة الصحراوية في الشرق الأوسط. ومن أبرز الشركات العالمية المصنّعة لقضبان تثبيت الألواح الشمسية: غريس سولار، هاينا سولار، فارسون، برود نيو إنرجي تكنولوجي، كسينغ سولار، وأونيراك.
خامساً: التوقعات المستقبلية: اتجاهات التنمية حتى عام 2025 وما بعده
بالنظر إلى المستقبل، سيشهد سوق قضبان تثبيت الألواح الكهروضوئية العالمي عدة اتجاهات رئيسية:
نمو مستمر أساسي. بدافع الأهداف طويلة الأمد المتعلقة بالكربون المزدوج، ستواصل قدرة توليد الطاقة الشمسية التوسع. ومن المتوقع أن ينمو سوق أنظمة تركيب الألواح الكهروضوئية الشمسية عالميًا ليصل إلى نحو 17.6 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2025، وإلى نحو 28.24 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2031، بمعدل نمو سنوي مركب قدره 8.2%. كما بلغ حجم سوق أنظمة تتبع الألواح الكهروضوئية في الصين 23.959 مليار يوان في عام 2024، بزيادة سنوية قدرها 20.48%.
مدونة ذات صلة