Udgivet den: 13. marts 2025 / Opdateret den: 13. marts 2025 – Forfatter: Konrad Wolfenstein
Nye supersolceller (perovskit) forventes at accelerere Japans energiomstilling – Japans solstrategi med Sekisui Chemical – Billede: Xpert.Digital
Fremtidens energiteknologi: Japans gennembrud med perovskitceller
Avanceret solenergi: Japans vej til energiomstillingen
Japan gør betydelige fremskridt inden for solenergiteknologi med udviklingen af perovskit-solceller (PSC'er), som har potentiale til fundamentalt at transformere landets energilandskab. Denne innovative teknologi forventes ikke blot at understøtte Japans ambitiøse klimamål, men også at reducere landets afhængighed af fossile brændstoffer og atomkraft. Med deres fleksible, lette og yderst effektive egenskaber kan disse supersolceller opnå en elproduktionskapacitet svarende til 20 atomreaktorer inden 2040 og dermed yde et afgørende bidrag til Japans energiomstilling.
Den revolutionerende perovskitteknologi
Perovskit-solceller adskiller sig fundamentalt fra konventionelle solceller og lover en revolution i, hvordan solenergi udnyttes. I modsætning til traditionelle siliciumbaserede solpaneler er PSC'er kendetegnet ved deres høje tilpasningsevne, lave vægt og fleksibilitet i fremstillingen. Disse egenskaber gør dem særligt værdifulde for tætbefolkede Japan, hvor konventionelle solpaneler ofte er upraktiske på grund af begrænset plads.
Perovskit-solcellers alsidighed åbner op for helt nye anvendelsesmuligheder. Takket være deres semitransparente og lette design kan de installeres på bygningsvægge og vinduer, på biltage og på gadelygter, hvilket gør det muligt at bruge disse overflader til energiproduktion. Denne fleksibilitet er især vigtig i byer med begrænset plads, hvor det er afgørende at maksimere energiproduktionen uden at kræve yderligere jord.
Med hensyn til effektivitet har perovskit-solceller gjort imponerende fremskridt. Med en effektivitet på 26,1 procent er de nu på niveau med traditionelle silicium-enkrystalpaneler, og dette tal fortsætter med at stige, mens siliciumteknologien ser ud til at have nået sine grænser. Muligheden for at bruge PSC'er i kombination med siliciumpaneler er særligt lovende, da det i øjeblikket giver mulighed for en effektivitet på over 35 procent. Desuden muliggør PSC'ers fleksibilitet udviklingen af hybridsystemer, der kombinerer vind- og solenergi, hvilket yderligere kan forbedre effektiviteten af vedvarende energi.
Relateret til dette:
Japans strategiske fordel gennem jodproduktion
En nøglefaktor, der styrker Japans position inden for udviklingen af perovskit-solceller, er landets rolle som verdens næststørste jodproducent. Jod er en nødvendig komponent i produktionen af perovskit-solceller. Denne ressourcefordel giver Japan mulighed for at etablere en uafhængig forsyningskæde og tilbyder lovende udviklingsmuligheder for den indenlandske industri. Ved at udnytte denne naturressource kan Japan skabe en stort set selvforsynende produktionskæde til at fremstille de enorme mængder perovskit-solceller, der kræves.
Japans ambitiøse solplan
Den japanske regering har afsløret en ambitiøs plan for udnyttelse af perovskitteknologi. Landet sigter mod at installere 20 gigawatt solkapacitet inden regnskabsåret 2040, hvilket svarer til produktionen fra cirka 20 atomreaktorer. Med denne kapacitet kunne Japan ikke blot afvikle sine aktive atomreaktorer, men også undgå at bygge nye atomkraftværker for at imødekomme fremtidige energibehov, efterhånden som fossilbaserede kraftværker udfases.
Dette initiativ er en del af en bredere energiplan. Den 13. marts 2025 færdiggjorde den japanske regering et udkast til en grundlæggende energipolitik, der sigter mod at øge andelen af vedvarende energi i elmikset til op til 50 procent inden 2040 for at imødekomme den stigende elefterspørgsel. Japan havde allerede opdateret sin energiplan i oktober 2021, hvor vedvarende energi fremstod som den største modtager. Den sjette "strategiske energiplan" fastsætter for første gang målet om at etablere sol-, vind- og vandkraft samt biomasse som de vigtigste energikilder i Japan fra 2030 og fremefter, med en planlagt andel på 36 til 38 procent af energimikset.
Sekisui Chemicals drivende rolle
En central aktør i implementeringen af Japans solenergistrategi er Sekisui Chemical. Med støtte fra Japans udviklingsbank (DBJ) etablerede Sekisui et nyt selskab i starten af 2025 til at udvikle, fremstille og sælge perovskit-solceller under Sekisui Chemicals licens. De samlede omkostninger ved projektet anslås til over 310 milliarder yen (1,97 milliarder dollars), hvor halvdelen af finansieringen kommer fra offentlige tilskud.
Sekisui planlægger en faseopdelt investeringsstrategi, der starter med 90 milliarder yen til opførelsen af en produktionslinje på 100 megawatt inden 2027, efterfulgt af en produktionslinje i gigawatt-klassen inden 2030. Til dette projekt vil virksomheden købe og anvende udstyr på Sharp-fabrikken i Sakai, det vestlige Japan. Målet er at opnå en produktionskapacitet på 1 gigawatt om året for nye celler, primært perovskit-solceller, inden regnskabsåret 2030.
Virksomheden har allerede defineret klare anvendelsesområder for sin teknologi: "Vi ønsker at udnytte systemets lette og fleksible egenskaber til at fremme dets anvendelse, især i den offentlige sektor, for eksempel i sportshaller, der fungerer som evakueringscentre i tilfælde af katastrofer," udtalte virksomheden. På lang sigt planlægger Sekisui at udvide sin forretning ved at reducere omkostningerne gennem masseproduktion, samtidig med at efterspørgslen øges med fokus på tage og ydervægge på fabrikker og lagre i den private sektor.
Investeringer og produktionsplaner
Sekisui Chemical planlægger at etablere en produktionskapacitet på 1 gigawatt om året for perovskit-solceller inden 2030. Virksomheden vil investere i alt cirka 2 milliarder amerikanske dollars i dette projekt, hvor den japanske regering dækker halvdelen af omkostningerne.
Det første skridt er opførelsen af en produktionslinje med en kapacitet på 100 megawatt om året fra 2025 til 2027. Til dette investerer Sekisui Chemical 90 milliarder yen (cirka 570 millioner amerikanske dollars) og bruger dele af en tidligere Sharp-fabrik i Osaka.
Statsstøtte og partnerskaber
Den japanske regering støtter aktivt projektet:
- Økonomiministeriet har givet Sekisui Chemical et tilskud under programmet til at udvide forsyningskæderne til den grønne omstilling.
- Den statsejede Development Bank of Japan (DBJ) ejer en ejerandel på 14% i det nystiftede selskab Sekisui Solar Film, som vil etablere produktionsanlægget.
Teknologi og applikationer
Sekisui Chemical specialiserer sig i rulle-til-rulle-fremstilling af tynde, fleksible perovskit-solceller. De nuværende celleegenskaber er:
- Effektivitet: 15%
- Holdbarhed: 10 år
- Rullebredde: 30 centimeter
Fremtidige mål inkluderer en effektivitet på 20% og en levetid på 20 år. De lette og fleksible solceller vil i første omgang blive installeret på tagene af offentlige bygninger, såsom gymnastiksale. Senere er der planlagt anvendelser på tage og vægge af fabrikker og lagerbygninger.
Langsigtede mål
Den japanske regering sigter mod, at nye typer solceller skal bidrage med cirka 20 gigawatt elproduktion inden 2040. Sekisui Chemical planlægger at spille en nøglerolle i at nå dette regeringsmål om at etablere produktion i gigawatt-skala inden 2030.
Gennembrud inden for perovskit-solceller: Billigere og mere holdbare end nogensinde før
Trods deres enorme potentiale står perovskit-solceller stadig over for adskillige forhindringer. Deres betydeligt begrænsede levetid sammenlignet med silicium og deres høje startomkostninger er to af de største udfordringer for PSC'er. Teknologien forbedres dog konstant, og forskere arbejder på løsninger såsom forbedret passiveringsteknologi og mere stabile materialekombinationer.
Et bemærkelsesværdigt gennembrud blev opnået i 2024, da en kinesisk producent præsenterede de første kommercielle perovskitceller, der var designet til at fungere i 12 år uden tab af ydeevne, hvor producenten tilbød en ti års garanti. Over en periode på 25 år forventes ydeevneforringelsen at være lineær snarere end pludselig, hvilket forbedrer forudsigeligheden.
Der tegner sig også en positiv tendens med hensyn til omkostninger. Prognoser forudsiger, at omkostningerne i Japan vil falde fra de nuværende 20 yen (ca. 12 eurocent) til 10 yen (ca. seks eurocent) pr. watt inden 2040. Denne omkostningsreduktion vil yderligere øge teknologiens konkurrenceevne og fremme dens udbredelse.
I Tyskland opdagede fysikeren Felix Lang en bemærkelsesværdig egenskab ved perovskit-halvledere: deres selvreparerende evner. Denne opdagelse kan forlænge levetiden for perovskit-solceller betydeligt og bidrage til forbedring af solceller og røntgenudstyr med anvendelser både på Jorden og i rummet.
Japans solrenæssance
Japan var engang verdens førende inden for produktion af solpaneler, men landets markedsandel er faldet til under én procent på grund af konkurrence fra kinesiske producenter. Med PSC-teknologi sigter Japan mod at genvinde en stærkere position på det globale marked. Dette minder om perioden efter oliekrisen i 1973, hvor Japans offentlige og private sektor samarbejdede om forskning og udvikling inden for vedvarende energi, og landets globale markedsandel for solpaneler midlertidigt oversteg 50 %, før det blev overhalet af kinesiske virksomheder med lavere priser.
Siden atomkatastrofen i Japan i marts 2011 har landets solenergisektor udviklet sig hurtigt. I dag bidrager solenergiproduktion med næsten 10 procent til den samlede energiproduktion, sammenlignet med blot 1,9 procent i 2014. Den nuværende energiplan sigter mod at øge denne andel til mellem 36 og 38 procent inden 2030, hvor forsyningskædeteknologi (PSC) spiller en nøglerolle i at overgå disse tal inden 2040.
Relateret til dette:
Diversificering af vedvarende energi i Japan
Mens perovskit-solceller er et fokuspunkt i Japans energistrategi, investerer landet også i andre vedvarende energikilder for at diversificere sit energimix og øge energisikkerheden. Japan sigter mod at blive et brintsamfund og har siden 2017 forfulgt en brintstrategi, som også understøtter dets dekarboniseringsmål inden 2050. Den japanske regering planlægger at investere omkring 15 billioner yen (ca. 107 milliarder amerikanske dollars) i brintværdikæden over en 15-årig periode.
Desuden annoncerede miljøminister Shinjiro Koizumi, at ministeriet vil tage føringen i at accelerere udviklingen af geotermisk energi. Minister for administrativ reform, Taro Kono, annoncerede målet om at fordoble Japans geotermiske kraftværker inden 2030. Gunstige feed-in-tariffer og fremme af vedvarende energi forventes at føre til et stigende antal geotermiske projekter.
Derudover udforsker Japan fusionsenergi som en langsigtet energikilde. Landet samarbejder med EU og USA for at fremskynde udviklingen af fusionsenergi, hvor private investeringer og samarbejde spiller en nøglerolle. I slutningen af marts 2024 grundlagde 21 virksomheder Japan Fusion Energy Council – forkortet J-Fusion – med det formål at fremme teknologi og standarder i fællesskab.
Implikationer for den globale energiomstilling
Japans massive investering i perovskit-solceller kan få vidtrækkende konsekvenser for det globale energilandskab. Hvis teknologien implementeres med succes i industriel skala, kan den tjene som model for andre lande, især tætbefolkede nationer med begrænset plads til traditionelle solcelleparker.
Den japanske regering er overbevist om, at dens investeringer i perovskit-solceller vil blive en succes. Efter at have forsynet sit eget hjemmemarked planlægger Japan at eksportere denne innovative teknologi til andre lande, hvilket kan bidrage til den globale energiomstilling og styrke Japans position som teknologisk førende.
Udviklingen af perovskit-solceller er også en del af en bredere japansk strategi for at genvinde sin teknologiske førerposition i forskellige sektorer. Ud over vedvarende energi investerer Japan også kraftigt i andre fremtidsteknologier såsom softwaredefinerede køretøjer (SDV'er) med det mål at opnå en markedsandel på 30 procent inden 2030.
En solcellefremgang for Japans energifremtid
Japans investering i perovskit-solceller markerer et afgørende skridt i transformationen af landets energilandskab. De ambitiøse planer om at installere en kapacitet svarende til 20 atomreaktorer inden 2040 demonstrerer landets tillid til denne innovative teknologi og dens bidrag til energiomstillingen.
Perovskitteknologi tilbyder unikke fordele på grund af dens fleksibilitet, lethed og effektivitet, især for et tætbefolket land som Japan. Selvom der fortsat er udfordringer med hensyn til holdbarhed og omkostninger, viser kontinuerlige fremskridt inden for forskning og udvikling, at disse forhindringer er overkommelige. Den fasede implementeringsstrategi, der sigter mod en gigawattproduktion inden 2030, lægger grundlaget for ambitiøse langsigtede mål.
Den udbredte anvendelse af perovskit-solceller kan ikke blot hjælpe Japan med at nå sine klimamål og reducere sin afhængighed af fossile brændstoffer og atomkraft, men også genoprette sin position som en førende leverandør af solteknologi. Den strategiske brug af indenlandsk jodproduktion og betydelige offentlige investeringer understreger Japans vilje til at få succes med denne fremsynede teknologi.
Med denne omfattende tilgang, der omfatter både teknologisk innovation og økonomisk strategi, positionerer Japan sig som en pioner i den globale energiomstilling og demonstrerer en lovende vej til bæredygtig energiproduktion for fremtiden. En succes med denne plan kan være af stor betydning ikke kun for Japan, men også for den globale indsats for at opnå en bæredygtig energifremtid.
Relateret til dette:
Din globale marketing- og forretningsudviklingspartner
☑️ Vores forretningssprog er engelsk eller tysk
☑️ NYT: Korrespondance på dit modersmål!
Konrad Wolfenstein
Jeg og mit team er glade for at stå til rådighed for dig som din personlige rådgiver.
Du kan kontakte mig ved at udfylde kontaktformularen her eller blot ringe til mig på +49 89 89 674 804 ( München) . Min e-mailadresse er: [email protected]
Jeg glæder mig til vores fælles projekt.
