Kai įdiegta fotoelektrinių elektrinių pajėgumai viršija 1 TW (1 Terawatt) visame pasaulyje, jų koordinavimas su elektros tinklu nebėra techninė problema vienai šaliai, o visuotinis pasiūlymas, apimantis kryžminio kontinentinio galios sujungimą, rinkos taisyklių rekonstravimą ir energetinį saugumą. Nuo „Super tinklelio“ plano Europoje iki tarpvalstybinio fotoelektrinio koridoriaus Azijoje, pradedant elektros energijos rinkos reforma JAV ir baigiant mikrogridų naujovėmis Afrikoje, fotoelektrinės elektrinės keičia pasaulinę energijos kraštovaizdį per įvairius bendradarbiavimo modelius.
1 Kryžiaus kontinentinis sujungimas: leidžiant fotoelektros galiai kirsti nacionalines sienas
Europos „dykumos fotoelektros+ypač aukštos įtampos“ koncepcija siekia pristatyti fotoelektrinę galią iš Šiaurės Afrikos į Europos branduolį. „Noor Solar“ elektrinių kompleksas Maroke (bendra 580 MW galia) perdavė elektrą Ispanijai per 400 kV aukštos įtampos direktinės srovės kabelius, kasmet patenkindama 1,8 tūkst. Švaros elektros energijos ir tenkindamas 3 milijonų Europos namų ūkių elektros poreikius. Tikimasi, kad Vokietijos planuojamas „Europos Supergrido“ planas integruos fotoelektrines elektrines Centrinėje ir Rytų Europoje, vėjo energiją Šiaurės Europoje ir saulės energiją Pietų Europoje iki 2030 m., Ir sumažina fotovoltinio sumažinimo procentą nuo dabartinio 8% iki 3% mažesne nei 3%, per vieningą planavimą.
Kryžiaus fotoelektros bendradarbiavimas Azijoje turi didesnį masto ekonomiją. „Kinijos Kazachstano fotoelektros sujungimo projektas“, kurį kartu sukūrė Kinija ir Kazachstanas, sujungs 1GW fotoelektrinę elektrinę pietiniame Kazachstane prie Xinjiang elektros tinklo Kinijoje ir perduos energiją atvirkščiai nuo 12–16 val. Kinijos. Indija kartu su Bangladešu ir Nepalu kartu sukūrė „Pietų Azijos fotoelektrinį koridorių“, naudodama laiko skirtumą tarp šalių (Indija yra 30 minučių atsilikusi nuo Bangladešo), kad būtų pasiektas maksimalus skutimosi fotoelektrinės galios komplementarumas ir taip pagerindama bendrą regiono patikimumą 15%.
Technologinis proveržis į „Cross Continental“ sujungimą yra lanksčiame direktinės srovės perdavime. „North Sea Link“ projektas (1400 MW) tarp JK ir Norvegijos naudojasi įtampos šaltinio keitiklio (VSC) technologija, kuri gali baigti galios pakeitimą per 100 milisekundžių. Jis gali perduoti JK vėjo jėgainę jūroje ir taip pat priimti Norvegijos hidroelektrinės smailės skutimosi. Dėl šio lankstumo jis yra vienodai pritaikomas fotoelektrinio tinklo jungtyje - kai Vokietijos fotoelektros galia yra įsibėgėjanti vidurdienį, ji gali būti perduota Norvegijai per šią technologiją ir laikoma hidroelektrinėse, o po to naktį perduodamas atvirkščiai.
2 Rinkos mechanizmas: visuotinė išmintis fotoelektros elektros energijai nustatyti
„Mazgo ribinės kainų nustatymo“ (LMP) mechanizmas JAV leidžia fotoelektrinėms elektrinėms lanksčiai siūlyti elektros energijos rinkoje. Teksase, per vidurdienį saulės energijos galios piko metu elektros energijos kainos gali sumažėti iki 50 USD/mwh (neigiamos elektros energijos kainos reiškia, kad elektrinės turi mokėti už prieigą prie tinklo), verčiančios saulės elektrines palaikyti energijos kaupimą; Prieš vakarinę elektros energijos piką elektros kaina padidėja iki 100 USD/MWh, o iš energijos kaupimo išleista fotoelektros energija gali uždirbti didelį pelną. Pagal šį mechanizmą Teksaso fotoelektros+energijos kaupimo projektų investicijų grąžinimo laikotarpis sutrumpėja 2 metus, palyginti su fiksuoto elektros kainos modeliu.
Europoje „pajėgumų rinka“ suteikia ilgalaikį fotoelektros saugumą. JK aukcionuose nustato fotoelektrinių jėgainių pajėgumų kainą, o sėkmingai veikiančios elektrinės gali uždirbti fiksuotas 20 metų pajamas (maždaug 40 svarų sterlingų/MWh), neatsižvelgiant į faktinę energijos generavimą, o tai garantuoja investuotojų pasitikėjimą. Prancūzija novatoriškai susieja „anglies kainą“ su fotoelektrinės elektros kainomis. Kai ES anglies kaina viršija 80 eurų/toną, fotoelektrinės tinklo kaina automatiškai padidėja 5%, skatinant aukštos anglies regionus, kad būtų galima nustatyti fotoelektrinės elektros energijos suvartojimą.
„Fotoelektrinės mainų prekyba“ kylančiose rinkose yra gana savitas. Etiopija keičia elektros energiją iš fotoelektrinių elektrinių (100GWh per metus) už fotoelektrinius modulius ir techninę paramą iš Kinijos, o šis „elektros energijos įrangai“ modelis išvengia užsienio valiutos trūkumo dilemos. Pakistanas pristatė „fotoelektrinės rupijos atsiskaitymo“ politiką, leidžiančią fotoelektrinėms elektrinėms tiekti elektrą vietinėms įmonėms ir rinkti rupijas, kurios vėliau gali būti naudojamos įsigyti vietines prekes eksportui, sudarant uždarą ciklą ir siekiant 45% augimo tempo fotoelektros pajėgumuose iki 2023 m.
3 Regioninis žaidimas: konkurencija ir fotoelektros dominavimo pusiausvyra
Netolygus fotoelektrinės pramonės grandinės pasiskirstymas sukėlė naują energijos geopolitinį žaidimą. Kinija kontroliuoja 80% pasaulinių polikristalinių silicio ir silicio vaflių gamybos pajėgumų, o Europa pirmauja fotoelektriniuose keitikliuose (sudaro 40% pasaulinės rinkos dalies) ir intelektualią veiklą bei priežiūrą. Jungtinės Valstijos subsidijuoja vietinę fotoelektrinę gamybą per infliacijos mažinimo įstatymą, bandydama grąžinti tiekimo grandinę į Ameriką. Šis žaidimas lemia regioninius fotoelektrinių elektrinių statybos išlaidų skirtumus: Pietryčių Azija dėl artumo Kinijos modulio gamybos zonoje yra 15% mažesnė nei Europa; Dėl vidaus gamybos reikalavimų išlaidos JAV yra 20% didesnės nei pasaulio vidurkis.
Besivystančių šalių judėjimas „Fotoelektrinės autonomija“ auga. Indijos pradėta gamybos skatinimo schema (PLI) reikalauja, kad fotoelektrinės elektrinės naudotų 30% vietinių komponentų, kitaip subsidijos bus atšauktos, o tai padidins Indijos vietinių komponentų gamybos pajėgumus nuo 2GW iki 15 GW per 3 metus. Kita vertus, Brazilija teikia mokesčių lengvatas fotoelektrinėms elektrinėms, naudojančioms daugiau kaip 50% Pietų Amerikos pagamintos įrangos per „lokalizacijos turinio sertifikavimą“, skatindama fotoelektrinės pramonės grandinės integraciją regione.
Mažų salų šalių „fotoelektros nepriklausomybė“ yra skubesnė. Maldyvuose „Saulės skonio Maldyvų“ plane dyzelino generatoriai pakeičia 52 nuo tinklo fotoelektrinių elektrinių, sumažindamas elektros energijos kainas nuo 0,5 USD/kWh iki 0,3 USD/kWh ir sumažinant degalų importo išlaidas 12 milijonų dolerių per metus. Fidžė sujungia fotoelektrą su kokosų aliejaus energijos gamyba, naudodamas fotoelektrą lietaus sezono metu ir biodyzelinu sausu sezonu, kad padidėtų energijos savarankiškumas nuo 30% iki 70%, atlaisvindamas save nuo priklausomybės nuo importuoto aliejaus.
Pasaulinis fotoelektrinių elektrinių koordinavimas iš esmės yra energijos energijos perskirstymas. Kai Sacharos saulės spinduliai apšviečia Paryžiaus gatvių šviestuvus pro kabelius, kai Xinjiango fotoelektrinė galia skatina gamyklas Kazachstane, o kai Maldyvų fotoelektrinės plokštės sumažina jų priklausomybę nuo Viduriniųjų Rytų naftos, fotoelektros tampa naujomis kintančiomis pertvarkymo energijos ryšiais tarp šalių. Šis bendradarbiavimas reikalauja, kad abi technologinės naujovės pašalintų fizines kliūtis ir taisyklių restruktūrizavimą, kad būtų subalansuotas visų šalių interesus, galiausiai, kad fotoelektros iš tikrųjų taptų visame pasaulyje dalijantis švarios energijos šaltiniu.