Το Σαββατοκύριακο Διαβάστε: Σχέδια για μια πλήρως αναπτυγμένη ευρωπαϊκή αλυσίδα εφοδιασμού φωτοβολταϊκών

Το'Είναι μια συναρπαστική στιγμή για την κατασκευή φωτοβολταϊκών, με την παγκόσμια βιομηχανία ηλιακής ενέργειας φαινομενικά να έχει συνειδητοποιήσει την ανάγκη για τοπικές αλυσίδες εφοδιασμού σε όλες τις βασικές περιοχές της. Η Ευρώπη, η Ινδία και οι Ηνωμένες Πολιτείες λανσάρουν σημαντικά κίνητρα και θέτουν σε εφαρμογή σχέδια για κάθετα ολοκληρωμένη παραγωγή σε κλίμακες συγκρίσιμες με εκείνες που ήδη λειτουργούν στην Κίνα.

Πολλές από τις πρώτες καινοτομίες στην ηλιακή ενέργεια έλαβαν χώρα στην Ευρώπη, πριν από το μεγαλύτερο μέρος του κόσμου'Η παραγωγική ικανότητα για φωτοβολταϊκά πλαίσια και συναφή υλικά μετακινήθηκε στην Ασία την τελευταία δεκαετία. Και καθώς η Ευρώπη προσπαθεί ξανά να δημιουργήσει μια τοπική βιομηχανία κατασκευής φωτοβολταϊκών, αυτό'Είναι σαφές ότι οι εμπλεκόμενες εταιρείες θέλουν να διατηρήσουν την ήπειρο'τη φήμη του ως ηγέτη της τεχνολογίας. Μέχρι στιγμής, το μεγαλύτερο μέρος των ευρωπαϊκών σχεδίων είναι η παραγωγή κυψελών και μονάδων με βάση την τεχνολογία heterojuunction (HJT)– από τις πιο προηγμένες ιδέες κυψελών που παράγονται αυτήν τη στιγμή και ικανές για μερικές από τις υψηλότερες επιδόσεις.

"Στην Ευρώπη, η HJT είναι επί του παρόντος η τεχνολογία επιλογής για νέους κατασκευαστές και νέες σειρές, αντί για αναβαθμίσεις από PERC τύπου p," δήλωσε ο Karl Melkonyan, ανώτερος αναλυτής στην IHS Markit."Τα τελευταία 15 έως 20 χρόνια, η τεχνολογία HJT έχει προχωρήσει πολύ, μειώνοντας συνεχώς το κόστος, αυξάνοντας την απόδοση μετατροπής και άλλες βελτιώσεις απόδοσης, παράλληλα με ισχυρή σταθερότητα με πολύ χαμηλό συντελεστή θερμοκρασίας. Είναι επίσης σημαντικό να αναφέρουμε ότι υπάρχουν ακόμη περιθώρια για περαιτέρω βελτιώσεις."

Σε παγκόσμιο επίπεδο, η HJT θα αντιμετωπίσει τον ανταγωνισμό από την υπάρχουσα τεχνολογία PERC που είναι ήδη πολύ καλά βελτιστοποιημένη ως προς το κόστος, και από τον κύριο ανταγωνιστή του τύπου n TOPCon, η οποία σε αντίθεση με την HJT μπορεί να παραχθεί σε προσαρμοσμένες γραμμές PERC."Τόσο η HJT όσο και η TOPCon πρέπει ακόμη να αναπτύξουν και να βελτιώσουν ορισμένες από τις διαδικασίες παραγωγής για να επιτύχουν ανταγωνιστικότητα κόστους, με υψηλότερη απόδοση, υψηλότερη απόδοση και ανθεκτικότητα, μικρότερο χρόνο επεξεργασίας, χαμηλότερο κόστος και καλύτερη συνολική απόδοση." πρόσθεσε ο Melkonyan."δεν κάνω'Δεν νομίζω ότι θα είναι μόνο ένας νικητής." Για την Ευρώπη, ωστόσο, τα μεγαλύτερα σχέδια παραγωγής που έχουν ανακοινωθεί μέχρι στιγμής, συμπεριλαμβανομένων εκείνων της Meyer Burger στη Γερμανία, της REC Group και της Recom στη Γαλλία και της Enel στην Ιταλία, επικεντρώνονται όλα στην HJT. Και ενώ αυτοί οι πιο εδραιωμένοι παίκτες συνεχίζουν το εντυπωσιακό έργο τους για τη βελτίωση και τη βελτιστοποίηση της τεχνολογίας κυψελών πυριτίου, υπάρχουν πολλές νέες καινοτομίες που περιμένουν στα φτερά που υπόσχονται τόσο να υποστηρίξουν τα υπάρχοντα σχέδια όσο και να μετακινήσουν την κατασκευή Φ/Β σε νέες κατευθύνσεις.

HJT τεχν

Με τεχνολογίες όπως το HJT να πλησιάζουν τα πρακτικά όρια απόδοσης ενός ηλιακού κυττάρου πυριτίου, η βιομηχανία είναι σε επιφυλακή για νέα υλικά για να επιτύχει υψηλότερες επιδόσεις. Οι περοβσκίτες, που συνήθως εναποτίθενται στην κορυφή ενός κυττάρου πυριτίου για τη δημιουργία μιας διαδοχικής συσκευής, έχουν αναδειχθεί ως τα πιο πολλά υποσχόμενα υλικά εδώ. Και παρόλο που δεν έχουν ακόμη εμπορευματοποιηθεί σε οποιαδήποτε κλίμακα, οι διαδοχικές κυψέλες και ακόμη και οι περοβσκίτες από μόνες τους θεωρούνται από πολλούς ως το μέλλον των φωτοβολταϊκών.

Η εταιρεία Oxford PV με έδρα το Ηνωμένο Βασίλειο/Γερμανία συγκαταλέγεται στους πρωτοπόρους της τεχνολογίας tandem cell, έχοντας ήδη κλείσει το όριο απόδοσης του 30% με συσκευές εργαστηριακής κλίμακας. Η εταιρεία σχεδιάζει να εισαγάγει στην αγορά δομοστοιχεία περοβσκίτη-πυριτίου που κατασκευάζονται στο χώρο της στο Βρανδεμβούργο της Γερμανίας πριν από το τέλος του τρέχοντος έτους– έχοντας δει μερικές καθυστερήσεις λόγω του Covid και των σχετικών περιορισμών στην αλυσίδα εφοδιασμού. Όσον αφορά την κυψέλη πυθμένα πυριτίου, η Oxford PV είναι σταθερά προσηλωμένη στο HJT ως την καλύτερη επιλογή και θεωρεί ότι αυτό αποτελεί ευκαιρία για τους ευρωπαίους κατασκευαστές να πρωτοστατήσουν στην τεχνολογία.

"Αυτήν τη στιγμή, άλλες περιοχές σε κάποιο βαθμό έχουν κολλήσει με ένα παλαιού τύπου προϊόν στο PERC και θέλουν να το επεκτείνουν," δήλωσε ο διευθύνων σύμβουλος της Oxford PV, Frank Averdung."Στην Ευρώπη, η τρέχουσα παραγωγική ικανότητα είναι οριακή και δεν το κάνετε'δεν έχετε αυτό το παλαιού τύπου προϊόν. Και για εμάς, αν θέλουμε την υψηλότερη απόδοση, χρειαζόμαστε το κάτω κελί με την καλύτερη απόδοση, και αυτό φυσικά είναι το HJT."

Πολυπυρίτιο και όχι μόνο

Με τις πρόσφατες διαταραχές, τις αυξήσεις τιμών και τις ανησυχίες για την καταναγκαστική εργασία, το πολυπυρίτιο'Η εφοδιαστική αλυσίδα προσφέρει μια επίδειξη της ανάγκης για τοπική παραγωγή από την αρχή μέχρι το τέλος. Ενώ οι καθιερωμένοι παίκτες όπως η Wacker και η Elkem έχουν την ικανότητα να προμηθεύουν μεγάλο μέρος του πολυπυριτίου που θα χρειαστούν οι ευρωπαίοι κατασκευαστές τα επόμενα χρόνια, άλλοι αναζητούν τρόπους να το ανατρέψουν και να μειώσουν δραματικά το κόστος στη διαδικασία.

Η γερμανική startup Nexwafe αναπτύσσει μια τεχνολογία που υπόσχεται να αντικαταστήσει τις διαδικασίες παραγωγής πολυπυριτίου, δηλαδή το τράβηγμα και το πριόνισμα πλινθωμάτων, με ένα μόνο βήμα, δημιουργώντας πλακίδια πυριτίου απευθείας από αέριο χλωροσιλάνιο. Η διαδικασία υπόσχεται, σύμφωνα με τους δημιουργούς της, να μειώσει στο μισό το κόστος παραγωγής γκοφρέτας και να παράγει πιο ομοιόμορφες, υψηλής ποιότητας γκοφρέτες από ό,τι είναι δυνατό με την τρέχουσα τεχνολογία. Στα τέλη του 2021 η εταιρεία αύξησε€39 εκατομμύρια σε επενδύσεις και σχεδιάζει να αυξήσει μια μονάδα ισχύος 500 MW στην τοποθεσία της στο Bitterfeld-Wolfen της Γερμανίας έως τις αρχές του 2024.

Οι νέες τεχνολογίες λεπτής μεμβράνης υπόσχονται επίσης να μειώσουν μεγάλο μέρος του κόστους και της πολυπλοκότητας'Είναι εγγενές στην κατασκευή φωτοβολταϊκών μονάδων πυριτίου. Η βρετανική εταιρεία Power Roll ολοκλήρωσε πρόσφατα μια πιλοτική γραμμή παραγωγής για την τεχνολογία της, η οποία εναποθέτει υλικό ηλιακών κυττάρων σε μια μοναδική δομή μικροαυλακώσεων. Στην πιλοτική παραγωγή, η εταιρεία εργάζεται με τον περοβσκίτη ως υλικό κυψέλης και στοχεύει σε ελαφριές και ολοκληρωμένες εφαρμογές."Υπολογίζουμε ότι όταν κλιμακώσουμε, η τεχνολογία μας θα είναι περίπου 50 τοις εκατό φθηνότερη σε αρχικό κεφάλαιο, με 50 τοις εκατό μικρότερη περίοδο απόσβεσης από τα υπάρχοντα παραδοσιακά φωτοβολταϊκά βαρέα πυριτίου," δήλωσε ο CEO της Power Roll, Neil Spann.

Τοποθεσία, τοποθεσία, τοποθεσία

Μετά την ολοκλήρωση της γραμμής ισχύος 100 MW στο Βραδεμβούργο, η Oxford PV σχεδιάζει ένα ακόμη εργοστάσιο κυψελών και μονάδων ισχύος 2 GW, αλλά μέχρι στιγμής δεν έχει επιβεβαιώσει πού θα μπορούσε να βρίσκεται."Είμαστε ανοιχτοί σε οποιαδήποτε τοποθεσία. Φυσικά, είμαστε μια ευρωπαϊκή εταιρεία, που ιδρύθηκε στο Ηνωμένο Βασίλειο και έχουμε παραγωγικές δραστηριότητες στη Γερμανία και θα προτιμούσαμε να μείνουμε," είπε ο Αβερντούνγκ."Αλλά ταυτόχρονα, δεν μπορούμε να κλείσουμε τα μάτια μας εάν υπάρχουν σημαντικά οφέλη σε άλλες τοποθεσίες."

Για να διασφαλιστεί ότι θα παραμείνει ελκυστική για τις εταιρείες που αναπτύσσουν αυτές τις νέες τεχνολογίες φωτοβολταϊκών, η Ευρώπη μπορεί να χρειαστεί να βελτιώσει το παιχνίδι της όσον αφορά την υποστήριξη για την ανάπτυξή τους."Το ποσό που απαιτείται για την αναβάθμιση του ιστότοπού μας στη Γερμανία σημαίνει ότι πρέπει να συγκεντρώσουμε περίπου 100 εκατομμύρια ευρώ. Και αυτή τη στιγμή, εμείς'βλέποντας την κρατική υποστήριξη για ίσως το 10 τοις εκατό ή το 12 τοις εκατό αυτού," Ο Διευθύνων Σύμβουλος της Nexwafe, Davor Sutija, δήλωσε στο περιοδικό pv."Και σε σύγκριση με τις φορολογικές πρωτοβουλίες στις Ηνωμένες Πολιτείες, με τα προγράμματα που προχωρούν τώρα στην Ινδία και το επίπεδο κρατικής υποστήριξης στην Κίνα, αυτό καθιστά την Ευρώπη καθυστερημένη στην υποστήριξη των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας."

Εκτός από τα πιλοτικά έργα που επιδεικνύουν την τεχνολογία τους, τόσο η Nexwafe όσο και η Power Roll επιδιώκουν ένα επιχειρηματικό μοντέλο αδειοδότησης της τεχνολογίας τους σε άλλους κατασκευαστές, αντί να κάνουν οι ίδιοι την κατασκευή. εννοώντας αυτοί'είναι απίθανο να συνδέεται με κάποια περιοχή. Ινδία'Η Reliance New Energy Solar επένδυσε πρόσφατα€25 εκατομμύρια στη Nexwafe και σχεδιάζει να εφαρμόσει την τεχνολογία κατασκευής γκοφρέτας στα φιλόδοξα σχέδιά της για μια αλυσίδα εφοδιασμού στην Ινδία. Η Power Roll διερευνά επίσης την κατασκευή της τεχνολογίας λεπτής μεμβράνης της στην Ινδία με τον τοπικό συνεργάτη Thermax.

Και οι δύο εταιρείες, ωστόσο, δηλώνουν ότι βλέπουν πολλές ευκαιρίες στην Ευρώπη και επιθυμούν να διαδραματίσουν ρόλο στην περιοχή's βιομηχανία φωτοβολταϊκών."Θα αναπτύξουμε νέες γενιές ηλιακών που έχουν εξαιρετικά υψηλή απόδοση, μεταξύ άλλων με κλίσεις ντόπινγκ και νέες δομές. Και πιστεύουμε ότι θα ήταν ιδανικό να έχουμε συνεργάτες στην Ευρώπη, για να προωθήσουμε αυτές τις νέες καινοτομίες στην αγορά" είπε η Σουτίγια."Ταυτόχρονα, η δουλειά μας με τη Reliance δείχνει ότι υπάρχει παγκόσμια ζήτηση για την τεχνολογία μας. Και από επενδυτική προοπτική, πρέπει να είμαστε σε θέση να ανταγωνιστούμε σε παγκόσμιο επίπεδο και να δημιουργήσουμε στρατηγικές συνεργασίες που επιτρέπουν στην τεχνολογία μας να διαχέεται όσο το δυνατόν γρηγορότερα."

Αλυσίδες αξίας

Με την τεχνολογία περοβσκίτη που διαθέτει, η Oxford PV φρόντισε επίσης να αποφύγει τη χρήση υλικών που ενδέχεται να είναι ελλιπή σε οποιαδήποτε περιοχή."Εμείς'μελετήσαμε τα υλικά που μπαίνουν στα κύτταρα περοβσκίτη μας για να βεβαιωθούμε ότι είναι'είναι άμεσα διαθέσιμα, ότι αυτοί'διατίθεται από περιοχές χωρίς σύγκρουση και σε επαρκείς ποσότητες," είπε η εταιρεία's CTO Chris Case."Οι υπολογισμοί μας δείχνουν ότι υπάρχουν αρκετά για να παραδώσουν περισσότερα από 30 TW τεχνολογίας περοβσκίτη και έχουμε τη δυνατότητα εντός της εφοδιαστικής αλυσίδας της Ευρώπης, εάν χρειαστεί, να προμηθεύσουμε αυτά τα κρίσιμα υλικά.'διατίθεται από πρωτογενείς πηγές."

Nexwafe'Η s Sutija σημειώνει επίσης ότι η σχεδιαζόμενη εγκατάσταση στο Bitterfeld, στη Γερμανία's "ηλιακή κοιλάδα" θα μπορεί να προμηθεύεται το αέριο χλωροσιλάνιο από μια εγκατάσταση που βρίσκεται ακριβώς δίπλα.

Ακόμη και με τις διαθέσιμες πρώτες ύλες, για τεχνολογίες όπως αυτές να επιτύχουν ουσιαστική κλίμακα, πρέπει επίσης να υπάρχει ολόκληρη η αλυσίδα εφοδιασμού– συμπεριλαμβανομένης της μονάδας λογαριασμού υλικών όπως γυαλί, κουφώματα κ.λπ."Πρέπει να δούμε ανάπτυξη σε όλη την αλυσίδα εφοδιασμού. Δεν υπάρχει κανένα τεχνολογικό εμπόδιο για να το αποτρέψει αυτό, πρόκειται για ανθρώπους που έχουν εμπιστοσύνη στην αγορά και είναι πρόθυμοι να επενδύσουν," είπε ο Αβερντούνγκ."Αυτό που πρέπει να κάνουμε τώρα όμως, είναι να σκεφτούμε την επιτάχυνση, σωστά; Και νομίζω ότι εδώ η πολιτική μπορεί να βοηθήσει."